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仿生人工心脏瓣膜材料的研究进展

仿生人工心脏瓣膜材料的研究进展

摘要：治疗瓣膜性心脏病的重要方式是进行人工心脏瓣膜置换。通过仿生设计构建的人工心脏瓣膜材料，有利于在结构和性能上模拟天然组织，有望改善现有人工心脏瓣膜材料生物力学不匹配、生物耐久性较低等缺陷。以聚合物为原料制备的瓣膜具有高度可调可控性，表现出重现原生瓣膜三层异质、各向异性特点的显著优势。本文从人体原生瓣膜的结构和性能特点出发，重点关注其结构各向异性和力学各向异性特征，分析了仿生人工心脏瓣膜材料的设计思路；重点介绍了水凝胶瓣膜、纤维基瓣膜和水凝胶／ 纤维基复合瓣膜等聚合物瓣膜中涉及仿生材料的研究进展，提出根据原生瓣膜纤维层、海绵层和心室层各层结构、组分和功能进行更精确的仿生设计是仿生人工心脏瓣膜材料未来重要的优化方向。
医疗 2024年05月28日
医用镁合金体内降解行为与表面改性研究进展

医用镁合金体内降解行为与表面改性研究进展

摘要：医用镁合金具有良好的生物相容性、优异的综合力学性能以及独特的可降解性，是人体非重要承力部位的理想植入材料，但是过快的降解限制了其临床应用。探索更加适合镁合金的植入部位并通过表面改性技术使其降解速率与组织修复过程达到同步是突破临床应用瓶颈的关键。近年来，国内外研究人员研究了体内不同植入环境中镁合金的腐蚀降解机理，利用适当的表面改性技术从涂层成分设计与组织优化角度对医用镁合金的降解行为进行了调控。本文分析了腐蚀介质种类、成分、浓度、流动状态等生理环境对医用镁合金降解行为的影响机制，总结了医用镁合金在骨科、心血管科、消化内科、泌尿外科等植入环境中降解行为的差异，综述了金属涂层、无机非金属涂层、有机高分子涂层、生物功能涂层、复合涂层调控医用镁合金降解行为的研究进展，展望了基于人体特定植入部位开发生物功能性涂层的研究思路，为促进镁合金植入器械的临床应用提供参考。
医疗 2024年05月28日
北大-清华生命科学联合中心开发报道靶向共价放射性药物

北大-清华生命科学联合中心开发报道靶向共价放射性药物

近日，北大-清华生命科学联合中心、北京大学化学与分子工程学院应用化学系刘志博团队于《自然》杂志在线发表了题为“Covalent Targeted Radioligands Potentiate Radionuclide Therapy”的研究论文，报道了一类核药物设计领域的颠覆性技术及优异的临床研究数据，有望改写相关疾病的临床诊疗指南。该工作基于现代共价药物分子工程发展了一类新型药物形式，即靶向共价放射性药物（Covalent Targeted Radioligand, CTR），并从分子、细胞、小鼠及患者层面验证了该平台技术的有效性，突破了成纤维细胞活化蛋白（FAP，为泛癌种靶点）靶向放射配体因肿瘤摄取、滞留不足导致疗效不佳的瓶颈（图1）。据了解，这是Nature杂志自1977年以来首次发表核素治疗相关的工作。
最新研发 2024年05月28日
磁性功能支架用于骨组织工程的研究进展

磁性功能支架用于骨组织工程的研究进展

摘要:支架引导再生在创伤、肿瘤、切除等引起的严重骨缺损的治疗和修复中起着至关重要的作用。目前发展的磁性功能支架已被证明自身或者结合外部磁场可以影响细胞代谢行为，通过磁性环境来促进骨组织再生。特别是其结合外部磁场的作用，可以有效远程控制药物释放和激活细胞表面通道，介导一系列成骨相关通路，诱导细胞分化，促进组织生长、骨缺损再生等反应。同样，磁性支架在热疗、磁共振成像、靶向递送等方面也有着广泛的应用潜能。磁性支架可提高骨组织工程效率，为骨缺损的修复提供了一定保障。本文综述了磁性支架的复合、制备技术、促进骨再生的机制，以及磁场和磁性支架的协同功能，并总结了几种磁性功能支架在骨组织修复工程领域中的研究及应用。
医疗 2024年05月28日
生物基可降解包装薄膜的研究进展

生物基可降解包装薄膜的研究进展

摘要：本文综述了以陆地动植物、海洋动植物为原料制备的各种生物质膜的来源、用途、优缺点以及缺点的改良方法，为包装（尤其是食品软包装）行业提供理论基础。植物来源以聚乳酸（PLA）薄膜材料和卡拉胶为主，动物来源以明胶为主，总结其原料来源、膜的用途以及影响薄膜性质的自身原因，从共混改性、复合改性、交联改性、表面涂覆处理和双螺旋挤出法等方面进行阐述。上述提到的生物基薄膜均可生物降解，其制备和降解都不会污染环境，但理化性能较差，必须对其进行改性，各种改性方法均有优劣。生物质薄膜材料的改性技术仍存在不足，有待开发和完善一种不牺牲材料的生物相容性、设备简单、低成本的改性技术。
医疗 2024年05月28日
生物质碳点荧光材料在生物医药领域中的应用

生物质碳点荧光材料在生物医药领域中的应用

摘要：荧光材料由于具有特殊的光学性质，在生物医学、生物成像和荧光传感等相关领域有广泛的应用。与传统的荧光剂相比，纳米荧光材料具有稳定性好、荧光强度高等优点。然而，传统的荧光纳米材料通常含有重金属，使其在生物医药领域中的应用受到限制。生物质荧光碳点作为一种新型的荧光碳纳米材料，因具有优异的生物相容性、化学惰性、荧光可调节性，在生物医药、生物传感、荧光成像等多个领域展现出应用潜力。但是，目前生物质碳点应用于生物医药领域的综述文献相对较少。因此，本文总结了不同天然产物制备碳点的绿色合成方法，对碳点的荧光机理进行了分析和归纳，重点阐述了碳点在生物传感、生物成像、药物载体、生物抗菌剂等生物医药领域的应用研究，讨论了存在的问题，并对碳点在该领域的发展方向进行了展望。
医疗 2024年05月28日
基于光电催化的硫化氢高值利用研究进展

基于光电催化的硫化氢高值利用研究进展

摘要：油气田的开采和石油化工的生产过程中存在大量剧毒硫化氢( H2S)气体。传统处理H2S的方法是克劳斯工艺，该工艺只能提取H2S 中的硫元素，潜在的氢能直接以水的形式排放，从而造成巨大的能源浪费。因此，开发与设计出能够实现硫化氢高值利用的新技术已迫在眉睫。光电催化技术是一种能够实现将硫化氢同时转化为氢能与硫化工产品的新型绿色低碳技术，目前已被广泛研究。然而，光电催化H2S走向实际应用的挑战主要在于开发抗硫毒化的高活性光电催化材料和调控硫氧化反应实现高附加值产品的定向转化。因此，本文从光电催化H2S 的反应原理、反应类型、高活性H2S分解光电材料构筑策略和H2S耦合利用四方面进行概述，指出目前光电催化H2S高值利用研究体系存在的问题并对未来发展方向进行了展望，以期为光电催化H2S高值利用的发展提供参考。
石化 2024年05月28日
火电机组高中压转子选材的研究进展

火电机组高中压转子选材的研究进展

摘要：为了节约资源和保护环境，传统燃煤机组面临降煤耗、提热效的重大挑战，热效率的提高依赖于机组蒸汽参数的优化和材料的更新换代。转子作为汽轮机组的核心热端部件之一，在高温高压蒸汽中服役并承受各种交变负载。随着蒸汽温度从600℃升高到700℃以上，转子选材面临更严苛的挑战——材料逐渐由传统的9～12%Cr耐热钢过渡到镍基高温合金。对于不同参数的汽轮机转子选材，各国纷纷制定了研究计划。本文论述了转子选材的注意事项以及世界各大国的研究进展，并回顾了国内汽轮机机组的发展情况；综述了国外700℃等级汽轮机高中压转子选材研究成果，为我国700℃等级汽轮机研发提供一定视角和参考。
石化 2024年05月28日
乘用车座椅材料加工工艺与结构设计

乘用车座椅材料加工工艺与结构设计

摘要：随着城镇化率的提升，人均交通出行时间普遍延长。汽车内部空间已然成为用户除家庭和工作场景以外的“第三空间”。乘用车座椅是与人体接触时间最长、关联度最为紧密的部件，也是整车性能改进中必不可少的一部分。作为保障人身安全、给予良好乘坐感受的关键部件，研究乘用车座椅的结构和材料对改善安全与舒适性有着重大意义。随着新材料的运用以及加工工艺水平的发展，乘用车座椅的综合性能得到了较大幅度的改善。本工作首先对乘用车座椅的材料及加工工艺进行系统介绍，并列举了乘用车座椅的基本结构及材质演变，结合测量学、人体生理学、材料科学，对乘用车座椅的结构、材质、造型三者之间建立联系，将结构设计、材料选择与乘用车座椅安全性、舒适性的综合性能相互关联。最后通过仿真得出碳纤维材料具有较好的吸能性、抗冲击性和抗疲劳性等优点，能提高座椅的舒适性及安全性，该材料是未来乘用车座椅轻量化的重点研究材料。
汽车 2024年05月28日
光电建筑材料研究进展

光电建筑材料研究进展

摘要：在环境问题、可再生能源需求、光伏技术的发展以及政策支持的多重因素下，光电建筑作为一种可持续发展的解决方案，能够满足人们对绿色、环保建筑的需求，得到了较为广泛的关注。与建筑结合的光伏不同于传统场景中的光伏系统，需要考虑建筑的特点及设计需求，这要求对建筑及光伏技术都有充分的理解。本文主要介绍了光电建筑材料的研究进展，分析了硅材料电池、薄膜电池以及新型电池应用在建筑领域的优势与不足；归纳了适用于建筑不同构成部分光伏组件的结构及安装方式，并对比了不同条件下的实际使用效率；展望了光电建筑在设计和应用过程中所面临的问题及发展前景。本文旨在加深读者对光电建筑的理解，为相关的技术开发及设计提供思路。
建筑 2024年05月28日
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