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动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文
在日复一日的学习、工作生活中,大家都跟论文打过交道吧,借助论文可以有效训练我们运用理论和技能解决实际问题的的能力。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是我为大家整理的动物细胞和植物细胞工程制药探讨论文,欢迎阅读与收藏。
摘要:
细胞工程是生物制药工业中的关键技术,其在医药领域的应用使得生物制药行业得到了极大的发展,细胞工程制药前景广阔。通过对相关文献和数据的整理和分析,概述了细胞工程制药领域相关技术及其在生物制药工业中应用的意义与展望。
关键词:
细胞工程;生物制药;动物细胞工程;植物细胞工程;转基因;反应器;
1、生物制药及细胞工程概述
生物制药是生物技术的综合利用,从生物体、生物组织、细胞和体液中分离出有效成分,制备用于预防、治疗和诊断的产品[1]。天然的生物材料赋予了生物制药安全性高、副作用小、营养价值较高的特点,这些显着的优势使生物药物越来越受人们的青睐,这也是生物药物市场不断扩大的重要原因之一。
细胞工程是以细胞为研究对象,按照需求利用细胞和分子生物学的理论设计和操作,使细胞在遗传学上的特性发生变化,达到改良或创造新品种的目的,在大规模地培养和繁殖后,最终提取出对人类有利的产品。在工业上,主要包括上游工程(包括细胞培养、遗传操作和保存)和下游工程(包括转化细胞在生物制品生产中的应用)[2]。如今,细胞工程在生物制药工业发挥着不可替代的作用。
2、动物细胞工程制药
、动物细胞工程制药的概述及早期发展
动物细胞工程制药最早能够追溯到20世纪50年代,用动物细胞生产病毒,也就是在生物反应器中培养动物细胞,进行大规模培养后,再接种减毒或灭活的病毒来生产疫苗[3]。常见的动物细胞培养技术流程,一般是先将动物组织分散成单个细胞、细胞群(团)后,接种于培养基中进行原代培养,再经过10~50代的传代培养,就初步得到了需要的细胞系。然而,由于自然界的细胞普遍表达水平低,通过这种方法生产的产品不仅产量低,而且成本高,因此,早期动物细胞培养并没有得到充分的重视。
、杂交瘤技术
杂交瘤技术在20世纪70年代的创建,是动物细胞技术发展新的里程碑。随着杂交瘤技术在工业领域的应用,各种新产物相继出现,在生产用于疾病诊断和治疗的生物制品中具有重要意义[3]。1984年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了创立抗原选择抗体学说以及发明单克隆抗体技术的3位科学家。他们提出将能够分泌特异性抗体的B淋巴细胞与能够无限增殖的骨髓瘤细胞融合筛选,形成能产生特定抗体的杂交瘤细胞。这种方法得到的融合细胞可以稳定生产特异性强、效价高的单克隆抗体。
、动物细胞大规模生产技术
动物细胞大规模生产指在人工条件下,在细胞生物反应器内大量培养有用的动物细胞,是生产药品的技术,也是制药业的关键技术。由于动物细胞对外界环境变化高度敏感,细胞培养放大工艺需要从实验室规模逐级放大到生产规模,各个反应器中工艺的差别成为目前放大过程的一大技术挑战[4]。通过动物细胞生产生物制品已成为全球生物产业的主要支柱,目前通过动物细胞培养获得较多的生物制剂是蛋白和抗体。
、动物生物反应器
动物生物反应器可以从转基因动物体内源源不断地获得人类需要的某种蛋白,并进行工业化生产蛋白质。依据产生蛋白部位的不同,可分为多种类型的生物反应器,如血液生物反应器、唾液腺生物反应器等。科学家发现,由于雌性动物的乳腺能够高效表达重组蛋白并进行一定的修饰,乳腺生物反应器成为最被看好的生物反应器发展方向。随着技术的发展,乳腺生物反应器的产物已经扩大到了抗凝血酶、凝血因子、人蛋白,还有各种溶菌酶、超氧化物歧化酶、干扰素等许多具有极高医用价值的酶或细胞因子。作为一种全新的生物生产模式,由于其在生产天然产物时的高产量、低成本的优势[5],乳腺生物反应器在生物医药行业将得到更广泛的应用。
、动物细胞核移植
动物细胞核移植在细胞工程中同样具有良好的前景。将动物的供体细胞核取出,注入另一个去核并且处于减数分裂中期的卵母细胞,改变细胞的遗传特性,以产生新产品,再将其进行体外培养、繁殖、纯化、提取,最终用于疾病治疗。我国对鱼类的核移植研究最早,“中国克隆之父”童第周在20世纪60年代就完成了世界上第一例鱼类细胞核移植。后来,我国学者又尝试在其他多种品系鱼类之间进行核质融合实验,并利用模式动物斑马鱼,揭示鱼类核移植后再程序化的分子机制,取得了巨大的研究成果,推动了鱼类核移植技术及其他相关领域的快速发展[6]。如今,动物细胞工程在生物制药领域意义重大。由于动物细胞结构的复杂性和分工的明确[7],动物细胞工程具有巨大的优势。
3、植物细胞工程制药
、植物细胞工程制药的概述及早期发展
将植物直接入药或者从植物体中提取有效成分是一种生产药物的传统方法。随着技术的成熟,处理和提取过程越来越简便,目前多种中药都是这样生产的。但是,这样的方法只适合容易栽培、繁殖速度快的植物,对于那些生长周期长、提取难度大的植物并不适合,所以受到了诸多限制。比如拥有抗癌成分的红豆杉曾因为人们的大规模砍伐,遭受了毁灭性的破坏[8]。
植物细胞工程制药,是将植物细胞作为基本研究单位,对植物细胞进行一系列操作,改变植物细胞生物特性,最终达到改良或培育新品种的目的[9]。应用植物细胞及组织培养,具有杂质少、提取简单、有效成分含量高和培养周期短的优势。植物细胞工程制药目前主要体现在组织及细胞培养、遗传特性改造以及转基因植物等方面。
、植物细胞工程大规模培养
最早提出应用植物大规模提取天然药物的是20世纪50年代美国的科学家,他们从多升发酵罐中得到了大量药用成分呋喃色酮。我国作为植物药用历史最悠久的国家之一,应用细胞培养技术能够帮助我国传统中药材发挥更大的价值。
丹参是具有活血化瘀、通经止痛功效的一味中药,其中的'主要成分——酚酸类和二萜类,药理作用主要表现在对心血管系统疾病的治疗。目前,由于丹参有效成分含量低、生长缓慢,野生丹参资源遭到大规模破坏,加上各地培育出的品种质量良莠不齐等原因,其在数量以及质量上都难以满足市场的供给需求[10]。经过实验研究发现,用一种10L规模的特殊植物组织反应器培养丹参发根,仅用50天,鲜重增殖倍数高达240倍,各种有效成分含量也得到大幅度提升。这是一种非常适合丹参发根生长及产物积累的方法,而且避免了农药等物质的污染。
、植物转基因技术
转基因植物与转基因动物相比有独特的优势,一方面植物细胞具有全能性,细胞培养条件简单且易于成活;另一方面进入植物体的外源基因,可以在与其他植物杂交的过程中积累有益基因优化表达。利用转基因植物也能生产疫苗,以植物作为生物反应器,将携带抗原基因的载体导入受体细胞,在植物体内表达和修饰这类特定抗原,成为具有免疫活性的蛋白质。香蕉、胡萝卜、土豆等都可以作为受体植物。一些转化编码基因的植物疫苗,如HBsAg、LTB、诺沃克病毒等,已被用于预防和治疗乙型肝炎及细菌性腹泻。在生物和临床试验中,均展示了良好的免疫应答,相较于传统疫苗,具有生产成本低、成功率高、易形成规模化生产等优势。尽管植物转基因疫苗的研究还处于起步阶段,但我国报道的转基因植物生物试验已经取得了一些成果[11],成为我国制药业的重要进步。
、植物生物反应器
植物生物反应器,又名“植物基因药厂”。这种技术拓宽了药用蛋白及疫苗的来源,在降低成本的同时,扩大了生物制药产业规模,并产生了巨大的商业价值。植物生物反应器的研发,对于在全球范围内抢占生物经济制高点有着重要的意义,许多发达国家都已把植物生物反应器的研发列入了国家重点生物技术研究的战略性计划[12]。我国开发植物作为反应器始于20世纪90年代,目前对于植物生物反应器的研发和投入与发达国家还存在一定的差距。在我国“九五”计划对这一项目进行政策扶持后,目前已经取得了大幅度进展[13]。
4、细胞工程制药的意义与展望
研究细胞工程制药的研究进展和前景,对于制药业的发展有重要意义。据统计,世界上50%的医药产品来自细胞工程制药,其中,植物细胞提取物和动物细胞提取物大约各占1/2。细胞工程在生物制药工业中占据重要地位,为新药开发提供了技术操作基础,在治疗免疫性疾病、提升治病疗效、创新医药品等方面都有广泛的应用[8],细胞工程制药的研究在不断取得突破,其影响和前景也日渐得到展现。如今,生物制药与细胞工程已经紧密联系在一起,随着细胞工程技术在生物制药生产中的普遍应用,生物制药行业发展迅速,取得了巨大的经济效益[14]。
伴随着更多新兴技术的出现和更新,在未来细胞工程制药研发过程中,可以充分利用各种技术平台寻找最佳研究方案。与其他相关领域的结合,也将更好地推动我国生物制药领域的发展。近半个世纪以来,细胞工程制药发展迅猛,并且已在医药领域取得了众多的研究成果。所以,在“十四五”规划期间,应更加重视战略性新兴产业,进一步加快和壮大新一代生物技术的发展。
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不落的恺1994
凝血功能和麻醉
凝血过程是一系列凝血因子依次相继被激活的过程。以下是文学网我为大家分享的关于凝血功能和麻醉之论文范文。
一、 止血和血栓的生理基础
一正常止血机制
正常止血功能是维持生命所必需的生理功能,其过程极为复杂,他包括血管收缩、血小板凝聚成白色血栓和形成纤维蛋白凝块三个基本因素。整个止血过程大致可分为四期:第一期为血管期,第二期为血小板期,第三期为血浆期(血液凝固期),第四期为血栓动力学变化期。血管损伤后同时触发这些过程。它们之间相互关连而交织,不能截然分开,各因素的作用及相互关系图1。
二正常凝血过程
凝血过程是一系列凝血因子依次相继被激活的过程。大体上可分为三个阶段。即第一阶段:凝血活酶的形成。第二阶段:凝血酶原变成凝血酶。第三阶段:纤维蛋白原转变成纤维蛋白。其过程如图2所示:
三抗凝血作用
人体除了凝血系统以外,尚有抗凝血系统。在正常情况下,凝血与抗凝血两个系统保持着动态平衡,
1. 生理性抗凝物质
⑴肝素(heparin):正常血浆含量极少,但具有极强的抗凝作用。主要表现在抗凝血酶作用,抗Xa, IXa, XIIa, 阻止血小板释放ADP,PF3,阻止血小板聚集,有增强肝素辅因子功能和促进纤溶作用,从而阻止和延缓纤维蛋白的形成。
⑵肝素辅因子(heparin cofactor, HC):包括抗凝血酶Ⅲ(HC-Ⅰ)和肝素辅因子Ⅱ(HC-Ⅱ)。
① 抗凝血酶Ⅲ(AT-Ⅲ):AT-Ⅲ与肝素可形成复合物,灭活已经活化的凝血因子,如VIIa, IXa, Xa, XIa, XIIa和凝血酶等。从而阻止血液凝固。AT-Ⅲ的抗凝作用占血浆总抗凝活性的50%~70%,肝素可使其抗凝活性增强1,000倍。
② 肝素辅助因子Ⅱ(HC-Ⅱ):它能与凝血酶1∶1结合而使其灭活。肝素可增强HC-Ⅱ活性1,000倍。硫酸皮肤素亦有协同作用。
⑶蛋白C(Protien C)系统。
蛋白C系统由蛋白C,蛋白S,活化蛋白C抑制物(APCI)和血栓调节蛋白(TM)组成。
① 蛋白C(PC):必须被转化变成活化蛋白C(APC)才能发挥其抗凝作用。活化蛋白C有降解因子Va,VIIIa的作用。因此它是调节凝血过程的重要因素。
② 蛋白S(PS):只有游离PS才能作为PC的辅酶发挥抗凝作用。
③ 血栓调节蛋白(TM):是存在动、静脉血管内皮细胞膜表面的单链糖蛋白,有抑制凝血酶和增强PC活性的作用。当凝血酶与TM结合后,其促凝活性下降,而激活蛋白C的作用增强。
③ 活化蛋白C抑制物(APCI):是由肝脏合成的单链多肽,它具有灭活活化蛋白C(APC)的作用。当APCI与APC结合成复合物后,使APC失去活性。
组织因子释放抑制物(TFPI):
近年来认为其是体内主要的生理性抗凝物质,主要来自于小血管内皮细胞。是一种相对稳定的糖蛋白,其分子中含有三个串联的`Kunit型抑制功能域(K1、K2、K3)。其抗凝作用分两步进行;第一步是K2与Xa因子结合,直接抑制Xa因子的催化活性,并使TFPI变构;第二步是在Ca2+存在条件下,变构的TFPI再与因子VII-αTF结合,形成FXα-TFPI-TF四合体,从而灭活VIIa-TF复合物,发挥负反馈性抑制外源性凝血途径的作用。
四纤维蛋白溶解
纤维蛋白溶解(简称纤溶)作用是体内防止血栓形成的正常机制,纤溶系统也属于抗凝血系统。它与凝血系统保持动态平衡。是血液得以正常地流动于循环系统的保证。
1. 参加纤溶作用的成分
⑴纤溶酶原,⑵纤溶酶,⑶组织纤溶酶原激活物,⑷纤溶酶原激活抑制物,⑸α2-抗纤溶酶,⑹尿激酶(UK),其他如α2-巨球蛋白,α1-抗胰蛋白酶,补体1脂酶抑制物等。
蒋大女儿
[摘要] 目的 探讨血浆活化部分凝血酶时间(APTT)﹑纤维蛋白原(FIB)﹑D-二聚体﹑超敏C反应蛋白(hs-CRP)在脑梗死患者中的临床意义。 方法 选择我院2012年6月~2013年5月收治的160例急性脑梗死患者作为实验组和同期100例健康体检者作为对照组,检测和比较两组APTT、FIB、D-二聚体和hs-CRP的水平,并进行相关性分析。 结果 脑梗死患者FIB、D-二聚体和hs-CRP明显高于健康对照组(P < ),而APTT明显低于健康对照组(P < )。相关性分析显示:脑梗死患者hs-CRP和D-二聚体水平呈正相关(r=,P < )。 结论 血浆APTT缩短,FIB、D-二聚体﹑hs-CRP水平升高与脑梗死的发生有密切关系,是脑梗死的危险因素,联合检测有助于了解脑梗死的发生和病情变化,对脑梗死的预防、治疗和早期诊断有着积极的临床意义。 [关键词] 急性脑梗死;APTT;FIB;D-二聚体;hs-CRP;相关性 [中图分类号] [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2014)03-0065-03 急性脑梗死是一种高发病率、高致残率的疾病。其在常规治疗中病情仍有较快进展(病灶扩大或新发),且因溶栓治疗时间短、适应证局限及易出现并发症等原因,许多患者就医时已失去了治疗时机,其致残率之高倍受国内外学者的关注[1,2]。因此对脑梗死要及时及早地做相应的检查诊断,才能及时对脑梗死进行治疗和提高患者的预后情况。近年来,关于脑梗死的病因学研究尤其是血浆纤维蛋白原、纤溶状态及血小板因素与脑梗死的关系日益受到关注。研究资料表明,脑梗死患者体内存在凝血、纤溶及血小板功能异常[3,4]。其他影响因素如:hs-CRP、D-二聚体等与脑梗死的发生、发展关系密切,亦渐成为脑梗死的研究热点。本文通过对住院脑梗死患者行血浆APTT、FIB、D-二聚体和hs-CRP测定,分析其在脑梗死患者中的临床意义,并进行相关性分析,现报道如下。 1 资料与方法 一般资料 选择2012年6月~2013年5月本院收治的急性脑梗死患者160例,男95例,女65例,年龄40~90岁,平均71岁。所有患者的临床诊断标准须符合1995年第四届全国脑血管学术会议所修订脑梗死部分诊断标准[5];所有患者均经头颅CT或MRI扫描证实为脑梗死。对照组100例为同期在我院体检中心体检、排除心脑血管疾病的健康成年人,男56例,女44例,年龄30~90岁,平均66岁。两组研究对象的年龄、性别比等一般资料比较差异无统计学意义(P>),具有可比性。所有研究对象在血液检测前2周均无服用影响血小板功能和凝血功能的药物史。 方法 标本采集 患者入院后,立即使用109 mmol/L枸橼酸钠抗凝管(抗凝剂与血液的比例严格按1:9混匀)真空采血管采集静脉血3 mL,立即轻轻颠倒混匀,充分抗凝后于2 h内3000 r/min离心10 min,取血浆测定(血浆无脂血、溶血及黄疸)测定APTT、FIB、D-二聚体含量和另外用EDTA-K2抗凝的真空采血管采集静脉血3 mL,混匀,用于测定全血hs-CRP含量;健康对照组于体检当天空腹采血,处理方法同脑梗死组。 标本检测 血浆APTT、FIB、D-二聚体均采用贝克曼库尔特公司的ACL-TOP血凝仪,血浆hs-CRP采用杭州丽珠医疗器械有限公司提供的JS-2000。其中hs-CRP采用免疫荧光干式定量法,试剂由杭州丽珠医疗器械有限公司提供;血浆APTT、FIB采用凝固法测定,血浆D-二聚体采用免疫比浊法测定,试剂盒由贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司提供。所有标本均严格按照操作规程在2 h内完成检测。 统计学处理 3 讨论 脑梗死的病理基础是动脉粥样硬化,同时在疾病发展过程中存在着凝血和纤溶系统的功能失调,脑梗死具有发病率高、复发率高、致残率高、致死率高四大特点,已成为严重的社会经济问题,所以及时有效地应用各种有效的实验室检查指标预防各种有效危险因素,对于脑血管病的预防和早期诊断十分重要。 纤维蛋白溶解系统是人体最重要的抗凝系统,在纤溶过程中凝血酶在水解纤维蛋白原后即相继释放出纤维蛋白肽和剩余的可溶性纤维蛋白单体因子作用下形成ABⅫa稳定的交联纤维蛋白[6],D-二聚体是交联纤维蛋白在纤溶酶作用下产生的一种特异性降解产物,其水平升高是继发纤溶亢进和体内新鲜血栓形成的标志之一。本研究结果显示,脑梗死患者D-二聚体含量显著高于正常对照组,其可能原因在于急性脑梗死后脑组织损伤释放组织凝血因子以及颅内压升高,通过神经源性或激素源性机制激活凝血,导致体内出现高凝低溶的失衡状态,为调节这一失衡状态,机体出现代偿性的纤溶活性增高,反映继发性纤溶活性的D-二聚体随即升高[7]。有研究显示高凝状态,继发性纤溶症及血栓性疾病时D-二聚体明显增高,血浆D-二聚体可作为纤溶功能亢进及血栓形成的重要分子标志物,对血栓前危险评价血栓形成及溶栓治疗检测起重要作用。D-二聚体在血浆中稳定性好、敏感性高、特异性强[8],是无创伤性体内血栓形成的指标。因此通过检测D-二聚体而对脑梗死患者进行早期干预有助于预防脑血管事件的发生[9]。 C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)是由白细胞介素-6(IL-6)所诱导、肝脏合成的一种急性期反应蛋白,作为有价值的炎性标记物一般用于急性炎症或组织损伤的诊断[10]。hs-CRP是用高度敏感的方法检测出来的,提供了一种测量非常低水平的炎症信息的方法。研究表明,炎症反应是促成动脉粥样硬化斑块形成的重要环节而且慢性炎症贯穿动脉粥样硬化的全过程。hs-CRP作为急性时相反应蛋白,不仅是反映机体炎性反应的指标,而且是参与动脉粥样硬化形成的重要炎性预测因子,而动脉粥样硬化是导致脑梗死的主要病理基础之一。Muir等[11]的研究表明hs-CRP水平能反映脑梗死的严重程度。也有研究表明,这种相关性与病程有关,为反映病情的严重性和预后,hs-CRP的测定应在病后2周内进行[12]。本研究结果显示,急性脑梗死组患者血清hs-CRP水平明显高于对照组,与其报道结果一致。 FIB作为血浆中一种凝血因子,它的增高不仅能使内皮细胞迁移、变性,使平滑肌细胞增生、肥大,还可促进血小板聚集、增进血液黏稠度,从而导致血栓形成。血浆纤维蛋白原水平高者,血栓形成、斑块破裂的发生率也明显升高[13];FIB含量的增高是脑梗死的主要危险因素之一[14],本研究与上述结果一致。APTT主要反映凝血因子Ⅴ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ的变化,是内源凝血系统较为敏感和最常用的筛选试验,一般用来检测肝素抗凝过程的重要指标。APTT缩短、FIB浓度增高提示机体凝血功能增强,相反则提示凝血功能下降。本次研究结果中APTT缩短、FIB增高,提示血液凝固性增高,血液呈高凝状态。但FIB增高比APTT缩短稍明显,可能是因为脑梗死一般由血管损伤,组织因子释放引起的凝血造成的,即主要由外源性凝血机制引起,与内源性凝血系统关系不大[15]。 本研究结果显示脑梗死患者APTT、FIB、D-二聚体和hs-CRP与对照组结果差异有统计学意义(P < ),表明血浆APTT、FIB、D-二聚体和hs-CRP与脑梗死的诊断和预后有一定的临床意义。临床医生可以根据其变化水平提前采取治疗措施,从而降低脑梗死患者的致残率和死亡率,提高患者的生活质量。 [参考文献] [1] 王学锋,王鸿利. 血栓与止血的检测及应用[M]. 上海:上海世界图书出版公司,2002:417-422. [2] Shiozaki T,Nakajimay,Taneda M,et al. Efficacy of moderate hypotherinia in patients with severe head injury and intracranial hyertension refeactory to mild hypothermia[J]. J Neurosurg,2003,99(1):47-51. [3] 何蕴,马丽丽,邢秀萍. 进展性脑梗死急性期纤维蛋白原和纤溶指标的动态变化及其意义[J]. 血栓与止血学,2003,9(3):129-130. [4] 石冬敏,陈雪梅,钱连华. 脑梗死患者血小板参数的变化及意义[J]. 中国血液流变学杂志,2004,14(1):97-99. [5] 简崇东. 老年急性脑梗死患者血清C-反应蛋白和纤维蛋白原含量的检测及临床意义[J]. 中外医疗,2009,7(36):160. [6] 刘剑荣,永强. D-二聚体检测及临床意义分析[J]. 检验医学与临床,2013,10(1):61-62. [7] 王克非,许珂,李荣. D二聚体和hs-CRP在老年进展性脑梗死患者中的应用价值[J]. 中国误诊学杂志,2012, 12(4):819. [8] 李飞,黄汉宁,吴钊坤,等. 超敏C-反应蛋白、同型半胱氨酸和D-二聚体与脑梗死的关系[J]. 检验医学与临床,2012,9(20):2563-2564. [9] 姚爱荣,张玲. D-二聚体检测在脑梗死诊治中的应用价值[J]. 中国社区医师(医学专业),2012,14(306):249. [10] 刘彦书,韩丽. 反应蛋白与脑梗死关系的探讨[J]. 中国实用神经疾病杂志,2010,13(4):46-47. [11] Muir KW,Weir CJ,Alwan W,et al. C-reactive protein and outcome after ischemic stroke[J]. Stroke,1999,30(5):981-985. [12] 曹红,赵耿毅,孙长凯,等. 血清C-反应蛋白水平与脑梗死病情的关系[J]. 中国误诊学杂志,2005,5(1):8-10. [13] 张燕,李卓江,景本年,等. 糖尿病患者血浆凝血酶-抗凝血酶和D-二聚体检测 [14] Alvarez-Perez FJ,Castelo-Branco M,Alvarez-Sabin J. Usefulness of measurement of fibrinogen, D-dimer, D-dimer/fibrinogen ratio, C reactive protein and erythrocyte sedimentation rate to assess the pathophysiology and mechanism of ischaemic stroke[J]. J Neurol Neurosurg Psychiatry,2011, 82(9):986-992. [15] 林满华. 脑梗死患者PT、APTT、FIB检测的临床意义[J]. 河北医学,2001,7(6):481-483.
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