ตรวจข้อสอบ > ธันยพัต กนกปิยสวัสดิ์ > ฟิสิกส์เชิงวิทยาศาสตร์การแพทย์ | Physics > Part 1 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 45 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


2. α-helix protein

โมเลกุล มีลักษณะเป็นเกลียว ดังนั้น จึงเลือก A-Helix Protein เนื่องจาก Helix มีความหมายว่าเกลียว

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


5. สร้างกล้ามเนื้อหัวใจเทียม

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


4. Unsafe water source

เนื่องจาก graph แสดงข้อมูล ที่เป็น Both sexes หรือก็คือ ทั้งเพศชาย และหญิง ดีงนั้นจาก graph โอกาสทั้งเพศชายและหญิงจึงใกล้เคียงกันที่สุด

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


พิจารณากรณีผู้ที่กระโดดลงมาจากพื้นที่สูง 1 เมตร คิดว่าควรใช้หลักการใดทาง physics ในการเคลื่อนไหว เพื่อลดความเสี่ยงในการบาดเจ็บ

4. friction

Friction ของ อากาศ จะช่ายให้ ลดความเร็วและความเร่งใน ขณะที่ตกลงมา ยกตัวอย่างเช่น การโดดร่ม ที่มีร่มชูชีพช่วยในการเพิ่ม Friction ในอากาศ

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


ทำไมบางคนถึงชอบนาโนอนุภาคสังกะสีออกไซด์ในครีมกันแดดเมื่อเทียบกับสังกะสีออกไซด์ชนิดอื่น ๆ

1. Nanoparticulate zinc oxide ป้องกันไม่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตไปถึงผิวหนัง แต่สังกะสีออกไซด์จำนวนมากไม่

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


Microfluidic systems สามารถใช้ในการแพทย์ในหัวข้อใดดีที่สุด

3. การสร้าง/คิดค้นยา

เนื่องจาก Microfluidic systems เเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่จัดการของเหลวในสเกลเล็กๆ สำหรับ จัดการกับของเหลวปริมาตรน้อยมาก ในช่วง pL จนถึง μ ใน Microfluidic systems ของเหลวจะถูกขนส่งผ่านช่องทางเล็กๆ และถูกจัดการโดยใช้กระบวนการทางกายภาพและเคมีต่างๆ เช่น ความดัน สนามไฟฟ้า หรือปฏิกิริยาระหว่างพื้นผิว ระบบเหล่านี้ถูกนำไปใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงเคมีวิเคราะห์ การวินิจฉัยทางการแพทย์ และเทคโนโลยีชีวภาพ ดังนั้นจึงเป็นทางทีดีในการทำ Drug development

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


ค่า Modulus Young ของโปรตีน β = 2 GPa และแรงยืด = 50 pN จงหา ∆ ของความยาวที่เปลี่ยนไป หาก L = 10nm และ r = 1 nm

4. 5 Angstrom

Modulus Young เป็นค่าที่เชื่อมโยงความสามารถในการเปลี่ยนรูปร่างของวัสดุหรือวัสดุชนิดหนึ่ง เมื่อมีแรงเปลี่ยนรูปเข้ามาเกี่ยวข้อง โดยในกรณีนี้เรามีโปรตีน β ที่มี Modulus Young เท่ากับ 2 GPa และมีแรงยืดเท่ากับ 50 pN เราสามารถใช้สูตรของ Modulus Young เพื่อหาความยาวที่เปลี่ยนไปได้: Modulus Young (E) = (แรงยืด / พื้นที่ตัดของวัสดุต้นฉบับ) / (การเปลี่ยนแปลงความยาว / ความยาวต้นฉบับ) เราสามารถจัดสูตรนี้ใหม่เพื่อแก้ปัญหาการหาความยาวที่เปลี่ยนไป (delta) ได้: delta = (แรงยืด * ความยาวต้นฉบับ) / (E * พื้นที่ตัดของวัสดุต้นฉบับ) โดยที่ L = 10 nm และ r = 1 nm เราสามารถคำนวณหาพื้นที่ตัดของวัสดุต้นฉบับได้เป็น: พื้นที่ตัดของวัสดุต้นฉบับ = pi * r^2 = pi * (1 nm)^2 = 3.14 nm^2 นำค่าที่ได้มาคำนวณจะได้ว่า: delta = (50 pN * 10 nm) / (2 GPa * 3.14 nm^2) = 0.796 nm ดังนั้น ความยาวที่เปลี่ยนไป (delta) ของโปรตีน β ภายใต้แรงยืด 50 pN คือ ประมาณ 0.796 nm หรือ 796 แองสตรอม (Angstrom)

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


สารละลาย 1 gram – mole ของ magnesium sulfate ต่อliter สมมติว่ามีการ ionization สมบูรณ์, คำนวณ osmotic pressure (1 mosmole/liter conc= 19.3 mmHg osmotic pressure)

2. 3.6 mmHg

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


Protein β ประกอบไปด้วย Covalent bond หากเปลี่ยนเป็น hydrogen bond จะมีผลกับ physics ของ molecule อย่างไร (อธิบาย)

2. จะยืดหยุ่นมากขึ้น

การเปลี่ยน covalent bond เป็น hydrogen bond อาจส่งผลต่อความยืดหยุ่นของโมเลกุลโปรตีน β ได้เช่นกัน โมเลกุลที่มี covalent bond จะมีความตึงตัวมากกว่าโมเลกุลที่มี hydrogen bond เนื่องจาก covalent bond มีความแข็งแรงกว่า hydrogen bond ดังนั้นเมื่อเปลี่ยน covalent bond เป็น hydrogen bond จะทำให้โมเลกุลมีความยืดหยุ่นมากขึ้น

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


method ใดไม่ควรนำมาเพื่อใช้ในการวัด body fluid volume

1. Aminopyrine

Aminopyrine ไม่เหมาะสมในการวัดปริมาณน้ำในร่างกาย เนื่องจากมีความไม่แม่นยำและมีความเสี่ยงที่จะก่อให้เกิดผลข้างเคียงต่อร่างกาย เช่น อาจทำให้เกิดการฟ้องอักเสบในตับ

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


จงอธิบายหลักการ Physics of ultrasound

ารใช้เทคโนโลยี ultrasound เพื่อตรวจวินิจฉัยและรักษาโรคเป็นเรื่องที่สำคัญในการดูแลสุขภาพของมนุษย์ หลักการพื้นฐานของ ultrasound อยู่บนหลักการของเสียงและคลื่นเสียง (sound waves) ซึ่งเป็นคลื่นสัมผัสที่มีความถี่สูงกว่า 20 kHz ซึ่งเป็นเสียงที่ไม่สามารถได้ยินได้โดยปกติโดยมนุษย์ เสียงและคลื่นเสียงมีคุณสมบัติพื้นฐาน คือ ความถี่ (frequency) และความเร็วของคลื่น (velocity) โดย ultrasound ที่ใช้ในการวินิจฉัยทางการแพทย์มักมีความถี่ระหว่าง 2-18 MHz ซึ่งมีความถี่สูงกว่าเสียงที่ได้ยินได้ของมนุษย์และมีความเร็วในการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงที่ 1540 m/s ในน้ำหนักละเอียด (tissue) การส่งคลื่น ultrasound จะใช้ transducer (อุปกรณ์เสียง) ที่สามารถแปลงคลื่นไฟฟ้าเป็นคลื่นเสียง และส่งออกไปยังเนื้อเยื่อภายในร่างกาย คลื่น ultrasound จะกระจายไปในทิศทางต่างๆภายในร่างกาย และเมื่อเจอเนื้อเยื่อซึ่งมีความแตกต่างจากเนื้อเยื่อที่เหลือ ก็จะเกิดการสะท้อนและส่งคืนคลื่น ultrasound กลับมาที่ transducer ดังนั้น transducer ยังสามารถรับคลื่นเสียงที่ส่งกลับมาได้ และส่งค่าความแตกต่างระหว่างคลื่น

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


จงบอกประโยชน์ของ optical imaging ในทางการแพทย์ โดยยกตัวอย่างอย่างละเอียด

Optical imaging เป็นเทคนิคการรับภาพแบบ non-invasive ที่ใช้แสงในการสร้างภาพ ซึ่งมีประโยชน์ในการวินิจฉัยและรักษาโรคในทางการแพทย์ได้มากมาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการศึกษาภาวะสมองและภาวะผิดปกติของตา เนื่องจากการรับภาพแบบ optical imaging สามารถเห็นได้ถึงรายละเอียดขนาดเล็กและรายละเอียดที่ไม่เห็นได้ด้วยตาเปล่า ตัวอย่างของการใช้ optical imaging ในทางการแพทย์ เช่น Optical coherence tomography (OCT) : เป็นเทคนิคการสร้างภาพที่ใช้แสงเพื่อส่องดูโครงสร้างภายในตา โดยมีความละเอียดสูงและเหมาะสำหรับวินิจฉัยโรคตาที่เกี่ยวกับเส้นใยสายตา เช่น พยาธิที่เกี่ยวกับสายตาเสื่อม, พยาธิที่เกี่ยวกับดนตรีตาและเพื่อการตรวจสอบความสมบูรณ์ของชั้นผิวตา

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


จงยกตัวอย่างการใช้ Fluorescence ในเรื่อง Receptor-mediated Process

ตัวอย่างการใช้ Fluorescence ใน Receptor-mediated Process คือการตรวจจับการทำงานของ receptor บนเซลล์ โดย fluorophore จะถูกผูกกับตัว receptor แล้วนำไปวัดความเป็นกรด

Fluorescence เป็นเทคนิคการใช้แสงสำหรับตรวจจับองค์ประกอบของเซลล์และโมเลกุลในระดับมาโครขนาดเล็ก โดยมีการใช้สารเคมีที่เรียกว่า fluorophore ซึ่งจะมีลักษณะที่จะแสดงการถ่ายโอนพลังงานจากแสงที่เข้ามา เป็นสัญญาณแสงที่มีความเข้มและความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน การใช้ Fluorescence สามารถช่วยในการศึกษาเกี่ยวกับเซลล์และโมเลกุลในระดับมาโคร และช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการต่างๆ ที่เกิดขึ้นในระบบชีวภาพได้อย่างละเอียด การใช้ Fluorescence ในเรื่อง Receptor-mediated Process เป็นการนำ fluorophore มาผูกกับเซลล์หรือโมเลกุลที่ต้องการศึกษา เพื่อตรวจสอบการทำงานของเซลล์หรือโมเลกุลดังกล่าว โดยจะใช้ลักษณะของ fluorophore ที่สามารถสลายตัวได้เมื่ออยู่ในสภาวะที่มีความเป็นกรด (acidic) หรือด่าง (basic) อย่างเช่น pH-sensitive fluorophore หรือ fluorophore ที่สามารถเชื่อมต่อกับโมเลกุลต่างๆ โดยใช้การผูกผลิตภัณฑ์ (conjugation) ซึ่งจะทำให้เกิดการกระจายแสง fluorescence ในพื้นที่ที่เราสนใจ

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


จงยกตัวอย่าง Biophysic ที่ใช้ในการรักษาหัวเข่า

การฉีดน้ำเลี้ยงเข่าเทียม (Hyaluronic Acid) สารหล่อลื่นเป็นสารที่ผลิตเลียนแบบคุณสมบัติน้ำหล่อเลี้ยงข้อตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นการลด Friction ในเข่าเทียม

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


จงบอกข้อดี ข้อเสียของ Ultrasonic Therapy

ข้อดีเป็นวิธีในการรักษาออฟฟิศซินโดรมโดยการใช้คลื่นเสียงความถี่สูง เพื่อลดอาการปวด การอักเสบของเนื้อเยื่อ อาการบวม เร่งการซ่อมแซมของเนื้อเยื่อ ข้อเสีย ไม่สามารถใช้กับ บริเวณที่มีแผลเปิด มีเลือดออก บริเวณท้องหรือหลังในหญิงตั้งครรภ์ บริเวณใกล้กับเครื่องกระตุ้นหัวใจ

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


จากบทความด้าน Vibrational medicine ที่ให้ไปมีการเปลี่ยนผ่านจาก ancient medicine มาถึง Vibrational medicine ได้อย่างไร (อ้างอิงเรื่อง energy)

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


หลักการของ Laser physics ที่ใช้ในดวงตาคืออะไร

แสงจะเปลี่ยนทิศทางและความเร็วเมื่อมีการเจาะผ่านสื่อส่งที่มีค่าหน่วงเวลาแตกต่างกัน เราสามารถใช้ Laser physics เพื่อสร้างเส้นทางเลเซอร์ที่มีความแน่นอนและแม่นยำ เพื่อเจาะผ่านเนื้อเยื่อต่างๆ ในดวงตา ซึ่งช่วยในการรักษาโรคต่างๆ ได้ เช่น ใช้เลเซอร์เพื่อลบผิวหนังตาเพื่อรักษามะเร็งผิวหนังใกล้ตัวของดวงตา หรือใช้เลเซอร์เพื่อป้องกันการเจริญเลือดหลุดออกในดวงตาในผู้ป่วยที่มีโรคเบาหวาน

การใช้ Laser physics ในดวงตาเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงความเร็วของแสงเมื่อมีการเจาะผ่านสื่อส่งที่มีค่าหน่วงเวลาแตกต่างกัน เช่น เลนส์ต่างๆ ในดวงตา

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


จงอธิบายหลักการของ blood flow จาก fluid dynamics

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


A gas physics กับการหายใจเกี่ยวข้องกันอย่างไร

10

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 45 เต็ม 200

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา