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【摘 要】科学技术是人类在发展进步过程中,不断适应自然界发展而不断积累而来的克服困难的重要手段,科学技术手段围绕人类的发展而来并始终人类的生存及发展做贡献。生命科学领域的不断发展与进步不断推进现代科学技术手段的发展与进步,使其对对生命科学发展带来的影响日益显著,其最终的发展目标从之前的延长人类生命至现在的进而帮助人类提高生活质量水平,因此其运用范围日渐扩展。
【关键词】现代科学技术;生命科学;发展影响
21世纪以来,社会各界对生命科学的重视度日渐上升,使其成为引领时代发展一个意义重要的学科。生命科学包含了众多生物及医学学科,随着其不断的发展演化,已经进入;了比较成熟的阶段。但就现状而言,生命科学无论实际应用方面还是基础研究手段方面还需要面对很多迫切需要解决的问题[1]。现笔者将现代科学技术在生命科学中的应用及现代科学技术个在性化数字定制技术中的应用概述如下:
一、现代科学技术在生命科学中的应用
技术及生物是现代技术生物工程的两个主要因素。将技术作为为人类服务的工具及手段,最终的目标的帮助人类延长生命或者提高其生活质量水平。现代科学技术在生命领域产生的影响主要表现在以下2个方面:①以延长人类生命为目标而进行的而临床疾病诊断及治疗工作。现代科学技术的发展为患者的临床诊断提供了准确性较高的理论依据,同时科学技术在医疗器械中的运用,在直观了解人体结构及功能变异的基础上,为人类的临床治疗提供了疗效确切的干预治疗技术。制造技术与计算机技术相结合使先进现代化的诊断及治疗设备相继出现,为提高临床诊断的准确性及临床治疗的有效性提供坚实的基础[2]。临床诊断及治疗中运用的核磁共振仪、显微镜、B超仪及激光治疗仪等治疗仪器,是科学技术对生命科学发展最常见的影响例证。②现代科学技术对生命科学发展产生的影响,还表现为以提高人类生活质量为目标而进行的生物制造及器官修复工作中。现代科学技术的发展与进步为材料科学的发展奠定了坚实的技术基础,使造福于人造器官制作的材料得以实现,先进的制造技术是现代化器官数字定制及组织工程研究的基础手段。目前最常用的生物材料可分成以下两种:一种为生物惰性材料,其最突出的特征为对人体无排异性反应,其特點与人体的原有器官力学性能接近度极高,常常运用在制作人工关节或者其他修复体中;另一种为生物活性材料,其最主要的特征为与人体组织之间有极为相似的化学及生物力学性能,临床主要运用在受损组织及受损器官的恢复中。
二、个性化数字定制技术的应用
北京工业大学围绕个性化数字定制技术进行了深入的研究,现举例个性化数字定制技术的应用两个例证进行概述。
(一)数字化技术在假齿修复中的应用
我国的口腔医学历史源远流长,可追溯至唐宋年间。传统的假齿修复手段为手工雕刻及失蜡铸造,经过漫长的技术发展及为演化,现代社会背景下的口腔医学被大家认为是介于科学和艺术之间的一门学科。临床假齿修复的效果不仅依赖其修复的技术,还侧重依赖于操作医生的艺技与临床经验。在计算机的辅助下进行的假牙制造技术是口腔修复不断发展与融合现代社会发展的结果,同时也是的不断突破传统技术的结果[3]。为患者进行治疗时,首先运用激光扫描仪将患者的牙模数据记录下来,在逆向工程原理的基础上将患者病齿的原始模型恢复出来,参照标准牙数据库中的数据,根据获取的牙齿缺失数据及特征,建立符合患者牙齿缺失修复要求的实体模型,最后运用五坐标数控雕刻机将符合要求的修复体刻制出来。为患者进行牙缺部位修复的过程中,可事先在三维虚拟环境内呈现修复会后患者的下颌运动,同时检测设计修复体的功能性,以便及时做好修改。因此该技术在假齿修复中的应用可显著减少医生的工作量,同时减轻了患者心理压力及生理痛苦。
(二)个性化定制技术在颅颌面修复中的应用
颅颌面为人体骨骼最重要的骨骼之一,一旦发生损伤,会严重影响患者的面部及外部形象,同时还可诱发多种并发症,对患者的生活质量及心理带来严重的影响。钛合金具有组织相容性好、质轻及强度高等显著的特点使其成为临床颅骨修补中做理想的修复材料。传统钛板成形使用的手工的锤敲方法,虽然可为患者提供修复材料,但其缺损部位的吻合度并不理想。随着技术手段的发展,铸造及模压方法逐渐应用至钛板成形中,虽然其与缺损部位的吻合度有所改善,但是铸造及模压方法需要的时间较长、工艺较为繁琐且运用成本高,难以保证一次手术可为患者完成清创及修补工作[4]。将数字化定制技术运用至钛合金颅骨修复体的钛板成形中,具有制作速度快、质量高及个性化的特点。在阈值及钛合金颅骨修复体相关性向结合的前提下准确的分割出颅骨体素,以MC算法为基础重建三维图像,将镜像和缺损侧表面获取是数据相结合,将患者颅颌面缺损区域的几何特征设计出来,最后运用无模多点快速成型工艺实现板材的成型。
三、结束语
现代科学技术在生命科学领域的应用推动了现代医学技术的发展,使其发生了翻天覆地的变化。现代科学技术的基础研究包括了生物力学、生物材料科学及生物系统建模与仿真多个方面,其应用研究在临床诊断仪器、人工器官、医学图像处理技术及医疗制品表现得较为突出。技术生物工程是生命科学与现代科学技术相融合的一门交叉性的学科。因此不断探讨生命科学的发展技术的瓶颈,是促进生命科学协调及可持续发展的关键。
参考文献:
[1]苗溪竹.现代生物科学技术对人类生活的影响研究[J].科学技术创新,2017(19):36-37.
[2]潘长江.现代科学技术发展视角下的高等学校教学方法改革研究[J].教育教学论坛,2016(37):170-171.
[3]王璞玥,任红艳,李响,孟庆峰,郑永和,冯雪莲,杜生明.推动生命科学发展的新技术新仪器研制的战略定位、发展趋势及重点资助方向[J].中国科学基金,2016,30(04):291-297.
[4]孙宝洋.现代生物科学发展的新特点分析[J].生物技术世界,2015(05):178.
【关键词】现代科学技术;生命科学;发展影响
21世纪以来,社会各界对生命科学的重视度日渐上升,使其成为引领时代发展一个意义重要的学科。生命科学包含了众多生物及医学学科,随着其不断的发展演化,已经进入;了比较成熟的阶段。但就现状而言,生命科学无论实际应用方面还是基础研究手段方面还需要面对很多迫切需要解决的问题[1]。现笔者将现代科学技术在生命科学中的应用及现代科学技术个在性化数字定制技术中的应用概述如下:
一、现代科学技术在生命科学中的应用
技术及生物是现代技术生物工程的两个主要因素。将技术作为为人类服务的工具及手段,最终的目标的帮助人类延长生命或者提高其生活质量水平。现代科学技术在生命领域产生的影响主要表现在以下2个方面:①以延长人类生命为目标而进行的而临床疾病诊断及治疗工作。现代科学技术的发展为患者的临床诊断提供了准确性较高的理论依据,同时科学技术在医疗器械中的运用,在直观了解人体结构及功能变异的基础上,为人类的临床治疗提供了疗效确切的干预治疗技术。制造技术与计算机技术相结合使先进现代化的诊断及治疗设备相继出现,为提高临床诊断的准确性及临床治疗的有效性提供坚实的基础[2]。临床诊断及治疗中运用的核磁共振仪、显微镜、B超仪及激光治疗仪等治疗仪器,是科学技术对生命科学发展最常见的影响例证。②现代科学技术对生命科学发展产生的影响,还表现为以提高人类生活质量为目标而进行的生物制造及器官修复工作中。现代科学技术的发展与进步为材料科学的发展奠定了坚实的技术基础,使造福于人造器官制作的材料得以实现,先进的制造技术是现代化器官数字定制及组织工程研究的基础手段。目前最常用的生物材料可分成以下两种:一种为生物惰性材料,其最突出的特征为对人体无排异性反应,其特點与人体的原有器官力学性能接近度极高,常常运用在制作人工关节或者其他修复体中;另一种为生物活性材料,其最主要的特征为与人体组织之间有极为相似的化学及生物力学性能,临床主要运用在受损组织及受损器官的恢复中。
二、个性化数字定制技术的应用
北京工业大学围绕个性化数字定制技术进行了深入的研究,现举例个性化数字定制技术的应用两个例证进行概述。
(一)数字化技术在假齿修复中的应用
我国的口腔医学历史源远流长,可追溯至唐宋年间。传统的假齿修复手段为手工雕刻及失蜡铸造,经过漫长的技术发展及为演化,现代社会背景下的口腔医学被大家认为是介于科学和艺术之间的一门学科。临床假齿修复的效果不仅依赖其修复的技术,还侧重依赖于操作医生的艺技与临床经验。在计算机的辅助下进行的假牙制造技术是口腔修复不断发展与融合现代社会发展的结果,同时也是的不断突破传统技术的结果[3]。为患者进行治疗时,首先运用激光扫描仪将患者的牙模数据记录下来,在逆向工程原理的基础上将患者病齿的原始模型恢复出来,参照标准牙数据库中的数据,根据获取的牙齿缺失数据及特征,建立符合患者牙齿缺失修复要求的实体模型,最后运用五坐标数控雕刻机将符合要求的修复体刻制出来。为患者进行牙缺部位修复的过程中,可事先在三维虚拟环境内呈现修复会后患者的下颌运动,同时检测设计修复体的功能性,以便及时做好修改。因此该技术在假齿修复中的应用可显著减少医生的工作量,同时减轻了患者心理压力及生理痛苦。
(二)个性化定制技术在颅颌面修复中的应用
颅颌面为人体骨骼最重要的骨骼之一,一旦发生损伤,会严重影响患者的面部及外部形象,同时还可诱发多种并发症,对患者的生活质量及心理带来严重的影响。钛合金具有组织相容性好、质轻及强度高等显著的特点使其成为临床颅骨修补中做理想的修复材料。传统钛板成形使用的手工的锤敲方法,虽然可为患者提供修复材料,但其缺损部位的吻合度并不理想。随着技术手段的发展,铸造及模压方法逐渐应用至钛板成形中,虽然其与缺损部位的吻合度有所改善,但是铸造及模压方法需要的时间较长、工艺较为繁琐且运用成本高,难以保证一次手术可为患者完成清创及修补工作[4]。将数字化定制技术运用至钛合金颅骨修复体的钛板成形中,具有制作速度快、质量高及个性化的特点。在阈值及钛合金颅骨修复体相关性向结合的前提下准确的分割出颅骨体素,以MC算法为基础重建三维图像,将镜像和缺损侧表面获取是数据相结合,将患者颅颌面缺损区域的几何特征设计出来,最后运用无模多点快速成型工艺实现板材的成型。
三、结束语
现代科学技术在生命科学领域的应用推动了现代医学技术的发展,使其发生了翻天覆地的变化。现代科学技术的基础研究包括了生物力学、生物材料科学及生物系统建模与仿真多个方面,其应用研究在临床诊断仪器、人工器官、医学图像处理技术及医疗制品表现得较为突出。技术生物工程是生命科学与现代科学技术相融合的一门交叉性的学科。因此不断探讨生命科学的发展技术的瓶颈,是促进生命科学协调及可持续发展的关键。
参考文献:
[1]苗溪竹.现代生物科学技术对人类生活的影响研究[J].科学技术创新,2017(19):36-37.
[2]潘长江.现代科学技术发展视角下的高等学校教学方法改革研究[J].教育教学论坛,2016(37):170-171.
[3]王璞玥,任红艳,李响,孟庆峰,郑永和,冯雪莲,杜生明.推动生命科学发展的新技术新仪器研制的战略定位、发展趋势及重点资助方向[J].中国科学基金,2016,30(04):291-297.
[4]孙宝洋.现代生物科学发展的新特点分析[J].生物技术世界,2015(05):178.