中科院生物医学工程陈靖容期末考试总结.doc

中科院生物医学工程陈靖容期末考试总结
第一章
（ BiomedicalEngineering，简称BME）
是联合物理、化学、数学和计算机与工程学原理，从事生物学、医学、行为学或快速的向下传达。日子久了，神
经细胞就只剩这两个状态了：静息电位（工作前的状态），动作电位（工作中的状态）。图中的1号线和6号线是静息电位，2、3、4、5号线共同组成动作电位。
多看动作电位的照片几眼，你就会发现它并不是对称的
一个波峰。2、3号线的上涨速率并不同样，2号线似乎是为快速上涨做准备；3、4号线的零上部分比较尖利，被称为锋电位；4号线仿佛下降的过猛了，致使5号线都超过了静息
电位的水平；所幸， 6号线时终于又沉静了 ??
其实这些曲线随着时间的上涨、下降，代表的是神经细胞内外电位差的改动。电位差的改动是由神经细胞内外的带电成分的改动造成的，起主要作用的是钠离子和钾离子（有料才有功能，印证了“巧妇难为无米之炊”的正确性）。
钠离子主要散布在细胞外，钾离子主要散布在细胞内。神经细胞的膜上存在着特意供钠离子和钾离子分别通行的钠离子通道和钾离子通道。静息状态下，钾离子通道翻开，
钾离子外流。细胞内因带正电的钾离子减少而显负性，而细
胞外因钾离子的增多而显正性。当电位差积累到 -70mV时，
电位梯度与浓度梯度持平，钾离子在细胞内外的散布达到动向平衡。静息电位表现为外正内负。
当细胞受到刺激时，膜上的钠离子通道和钾离子通道都
会翻开，但由于钠离子通道的开启比钾离子通道更快速，所
以在受到刺激后的短时间内（以毫秒计） ，细胞内外的离子
运动表现为钠离子大量进入细胞。钠离子也是带正电的。它
会快速倒转钾离子外流造成的外正内负状态 ——动作电位
的标志——外负内正，来了。
钠离子通道的翻开，存在一个阈值。在电位差达到-50mV前，钠离子通道翻开的相对慢些，一旦过了-50mV这个界线，钠离子进入细胞就真是一落千丈般了。照片里2号线和3号线就是因为这个原因存在一个拐点。
或许你也注意到了：钠离子和钾离子虽然都是有进有出，但我们更关注的是钠离子的内流和钾离子的外流。钠离子内流造成了细胞膜内外电性的改变，成全了动作电位的顶峰。钾离子的外流是静息电位的主要成因，时刻为动作电位的产生保持着一个电位差。
就在钠离子通道全面开放的时候，钾离子通道开启的数量也在静静的增加。钠离子
内流带来的效果正在渐渐被逆转。而这逆转的趋势更因
为钠-钾泵活动的增强而变得更为激进。
钠-钾泵，其实是一种ATP酶，消耗一分子ATP，泵入细胞2个钾离子，泵出细胞3个钠离子。在它的作用下，静息电位渐渐被从头建立。5号线超过了静息电位的正常水平，可能是由于钾离子通道和钠-钾泵的生理惯性，虽然超过了正常水平，但由于静息电位时钾离子的电位梯度和浓度梯度的
平衡状态是一定的，所以5号线最终会在钠 -钾泵的微调下变
为6号线。
除钠离子、钾离子外，其他离子如钙离子、***离子也与
静息电位和动作电位有关。静息电位的维持除钾离子的外流外，钠离子、***离子的内流也起了一定的作用。发生动作电位时，除了钠离子、钾离子外流外，起码还有钙离子内流。钙离子内流虽然不多，但它对神经末梢和肌纤维的激活是必不可少的。
第三章 传感器在电子设备和平时生活中的重要性越来
越大，它使人类可以感知到自己所处的环境，如位置、方向、速度、高度、角度、温度等。MEMS传感器特别可靠，它把物理环境如温度、加快度、压力、全球定位系统翻译成
机器语言，拥有功耗低、速度快、性价比高等优点。
应用无孔不入
除了传统的传感器外，
还有手势传感器、
GPS传感器、Wi-Fi 传感器等范围更广的传感器， Wii
和iPhone的热卖使得MEMS的功能得以展现,MEMS使得电子产品更娱乐化、智能化。不光是智能终端,MEMS产品还广
泛地应用于喷墨打印头、投影机、游戏机、麦克风等产品中。
金字塔发展层次：
飞思卡尔是极少数可以提供移动和便携式应用传感器
全部组合的企业之一。 一个传感系统需要三个元素：智
能传感器、能办理传感器输入信息的复杂的传感器算法、以及一个高性能的应用办理器，它将与传感器互动并从互联网上收集更多的数据。