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50多年来，美国能源部生物和环境研究局医学科学处将与能源有关的基础科学的研究成果应用于先进的医学研究。现在，ORNL在先进生物医学技术（ABT）方面的研究项目真地将能源部物理、化学、工程、数学和基因组科学的惊人进展结合在了一起。

这一进展的核心是能源部国家实验室的制度，这种制度是作为美国独特的科学设施和诀窍而成功地建立的。几十年来，能源部所属国家实验室都巧妙地将自由探索科学与学科项目管理平衡起来。这里描述的项目显示出使生活变得更好与能源有关的研究的巨大潜力。昨天看来不可能现在作为显示任务出现的一些想法，在不久的将来完全成为可能。

1993年以来，生物和环境研究局在医学科学处内部发起先进生物医学计划。先进生物医学技术支持基础工程研究，利用能源部所属国家实验室的独特资源和诀窍，开发创新性的医疗技术。先进生物医学技术研究支持解决高风险医学技术问题的多学科、多机构的研究项目。研究最终导致开发出医疗器械和医疗技术，这些医疗器械和技术转让给国家卫生研究院进行临床实验，或转让给工业部门进行进一步开发。

目前在先进生物医学技术研究领域的研究由以下项目组成。这些项目利用从核医学、天文物理等得到的技术，提供改进研究方法和治疗的新工具，成果丰硕。研究项目的计划建立在能源部其他计划如国防、环境和物理开发出来的可用于医学应用的技术基础之上。

1、人造视网膜

由多学科科学家组成的一个组正在开发的人造视网膜，可帮助患有视网膜黄斑退化（macular degeneration）和色素性视网膜炎的患者重新获得有效视力。

研究目标是为眼科大夫提供一种手段，利用这种手段眼科大夫为患有视网膜黄斑退化、视网膜炎和其他眼疾的盲人恢复视力。

随着视网膜退化疾病的发展，眼睛失去更多的光感受器，即将视觉信号从眼睛传送到大脑的细胞。能源部资助的科学家们瞄准开发一种电子器件，将其植入眼内后，能够俘获光信号，绕过损伤的光感受器，用电激励富有生命力的视网膜层。

2、自适应光学设备

研究目标是为医生提供用于检查眼睛的宇宙龄“望远镜”。恢复视力，提高视力。更多了解早期眼疾和失明的症状。

天文学家使用“自适应光学设备”弄清穿过大气时发生弯曲和畸变的星光。空气扰动对光的这一影响使我们看到星星的闪光。在人的眼睛里，疾病和视力问题也引起光线畸变，造成视力模糊。能源部资助的科学家正在开发用于观测站自适应光学系统小的改进型，这样眼科大夫就能利用这一技术提高对病人的护理水平。从地面望远镜看到的同一海王星图像。左边图像是没用自适应光学设备照的，右边图像是利用自适应光学设备照的。

波前传感器和变形镜是自适应光学设备中使用的两个主要部件。波前传感器分析有多少光被大气扰动畸变，变形镜灵活（像娱乐室的哈哈镜）在校正畸变的角度反射光线。

3、从星到视力

LLNL的Scot Olivier和他的研究组将利用微机电系统（MEMOS，微芯片机，有时比尘埃还小，同自适应光学设备连用）和自适应光学设备（AO，可插入拍摄眼睛内部的基照相机和外科显微镜中，提供高清晰度视网膜成像，用于诊断和外科应用）设计、制造和测试临床眼科仪器，实现视力矫正技术、诊断和治疗引起失明疾病的革命化。常用仪器的能力提高后，验光技师、视网膜外科大夫和眼科大夫会从这些进步中获益。

除开发新的仪器外，该组还改进临床视网膜成像和视力矫正的方法。对成像进行评价，制定造成失明疾病的诊断方案，测量对这些疾病进行新治疗有效性的方法和制定外科手术方案。对用AO获得的视觉功能进行评价，并与用新的视力矫正技术得到的结果进行比较。最后，该组将研究实时、分子阶段、视觉成像，包括癌症和其他疾病的诊断在内的新的应用。

4、测试肺病

Swanson博士和他的小组正在研制一种更快速、更敏感用于探测肺病的专用工具，帮助减轻肺病的流传，阻止肺病在全球的蔓延。

5、毛细血管中的血流动监视器

这一独特的设备制成后，专业医务人员就能够从远处监视血在组织、皮肤和器官中的流动情况。

6、与癌症有关的研究

这一研究项目始于九十年代中叶，已实现研究目标。这一先进的生物医学技术正从能源部转出到私营部门。如微悬臂生物传感器的开发，这个灵活小型生物传感器会使研究人员和专业医务人员同时进行几十个蛋白质和DNA检测实验。

7、成像方面的进展

与改进核医学成像有关的几个项目目前处于研究的早期阶段。

清醒动物脑成像——BNL、LBNL和石溪分校正在开发小型移动正电子断层照相仪和核磁共振扫描仪，用于老鼠在不用麻醉剂情况下的脑成像。

用激光器制备放射形同位素——Wim Leemans和他的小组正在用激光束流制备核医学用的同位素。

进展中成像——Andrew Weisenbenberger和他的研究组正在开发一种新的设备，该设备能使增强成像技术用于清醒和有意识的小动物上。

高能所科研处制作 内容由侯儒成译自ORNL网