高普考題庫
97 年 097年公務人員高等考試三級考試暨普通考試

生物材料學

本卷皆為申論題,點「看答案與解析」查看擬答。

申論 1有關生物材料(biomaterials)的分類、發展與應用等,請回答下列問題:(30 分)㈠生物材料依據其生物行為表現(biological performance)能有數種分類,請分別依據其機械性質(mechanical properties)及其與組織之交互作用(interactions withtissue)來加以分類。㈡檢視生物材料的歷史性發展,置入體內後,依據宿主反應(host response)不同的理念,可分為那四期(phases)或四大類(types)?㈢生物材料的應用其實仍有其限制,請說明多數是提供那些功能(function)而無法提供那些功能?㈣生物材料應用於體內之成功與否,是基於那些因素(factors)?其中有些是工程師(engineer)可控制,有些則否。
申論 2體內外環境截然不同,生物材料置入體內前,應先在模擬體內的環境下進行測試。請回答下列問題:(15 分)㈠請描述體內環境(internal environment)與體外條件(世界)(external conditions,physical world)之比較。㈡生物材料能被置入體內前,須進行離體(in vitro)測試,請描述模擬體內之四種可能離體操作環境(operating environment)。
申論 3純鈦/鈦合金為目前人工植體之熱門材料,而重要條件乃是其表面易快速形成有利之二氧化鈦膜(TiO 氧化層)。請回答下述相關問題:(20 分)㈠請描述此TiO 形成之氧化動力學機制(oxidation kinetics)。㈡請說明介於此一氧化層與內在金屬層之間所持有的「epitaxil film」。
申論 4生物材料的表面特質與內在結構影響性質至鉅。請回答下列問題:(15 分)㈠請說明表面能量(surface energy)和凡得瓦鍵結(Van der Waals bond)。㈡請描述材料體內之缺陷結構(imperfections)與機械強度之關係,舉例尤佳。
申論 5適當應用生物材料前,應能深度瞭解各種材料之基本特性。請回答以下問題:(20 分)㈠請廣泛描述「應力-應變關係」(stress-strain behavior)。㈡即使陶瓷材料多擁有優越之生物相容性,但卻未被廣泛應用在生物材料植體,請說明主要理由。㈢請描述黏彈材料行為(viscoelastic material behavior)。