玻璃体视网膜显微手术机器人研究进展及前沿热点
摘要：由于眼组织精细、脆弱，眼球体积较小等原因，传统玻璃体视网膜手术难度大、风险高。机器人技术的引入，克服了传统手术稳定性差、精度低的弊病，提升手术安全性与可靠性。根据操作方式不同，从机器人构型、操作方式等方面分类介绍玻璃体视网膜显微手术机器人的研究进展。
纳米结构超硬材料的机遇与挑战
摘要:经过几十年的研究和发展，纳米结构金刚石和立方氮化硼已相继被成功制备，其高硬度和强韧性充分表明纳米力学增强机制是制备超强超硬材料的有效途径。文章对近年来在相关领域的研究进行综述，总结了设计与寻找超硬材料的一般策略与原则，概括了典型的纳米微结构对超硬材料力学与热稳定性的影响，归纳了纳米结构超硬材料的高温高压相变与转化机制，并对当前的研究进展和潜在应用进行了归纳与展望。关键词：超硬材料，金刚石，立方氮化硼，高压合成，纳米聚晶超硬材料，非晶超硬材料
肠道菌群作为中药治疗心血管疾病的靶标：潜在的机制和治疗策略
摘要: 心血管疾病 (cardiovascular disease, CVD) 是全球范围内造成患者死亡的主要因素, 其发病机制复杂且死亡率逐年增高。大量研究显示, 肠道菌群及其代谢产物与心血管疾病的发生发展密切相关, 肠道菌群有望成为治疗心血管疾病潜在的新靶点。中药具有多组分、多靶点和整体性的特点, 可通过调控肠道菌群发挥对心血管疾病的治疗作用,是一种理想的肠道微生态调节剂。关键词: 肠道菌群; 肠道菌群代谢产物; 心血管疾病; 中药; 作用机制
硫化铋基纳米材料在癌症诊断和治疗中的应用
摘要：癌症仍然是目前威胁人类生命和健康的主要疾病. 随着纳米技术的发展, 集成不同诊断和治疗功能的多功能纳米材料已成为纳米研究中最活跃的领域. 其中, Bi2S3基纳米材料由于其特殊的物理化学特性及生物相容性等,在生物医学领域引起了极大的关注。本文系统地总结了Bi2S3基纳米材料的形貌调控及缺陷调控策略, 概述了Bi2S3基纳米材料最近在癌症诊断和治疗方面的研究进展.。关键词：Bi2S3, 制备, 成像, 诊断, 治疗, 多功能化
手性金属卤化物钙钛矿的设计合成及其圆偏振发光研究进展
摘要：近年来, 有机-无机杂化金属卤化物钙钛矿因其出色的光电性能成为最具吸引力的半导体材料之一, 通过将“手性”分子引入到金属卤化物钙钛矿晶体材料中就可以得到“手性金属卤化物钙钛矿”. 手性金属卤化物钙钛矿结合了钙钛矿的优良光电性质和手性特征, 故产生了圆二色性(CD)、圆偏振发光(CPL)、非线性光学(NLO)、自旋电子学、铁电性和手性诱导自旋选择性(CISS)效应等独特光电功能的可能性, 在光电子学、光学材料、光伏材料和自旋电子学等领域具有广阔的应用前景. 本文综述了近年来手性金属卤化物钙钛矿的研究发展情况, 如制备方法、晶体结构、手性产生机理、圆偏振发光和圆偏振光检测等; 此外, 总结了该类材料发展过程中所面临的挑战并展望了其发展前景. 这对了解手性金属卤化物钙钛矿的光电性质和构建策略具有重要的理论意义, 并为开发设计新型的手性金属卤化物钙钛矿提供了思路.
光电压瞬态技术: 实时分析膜界面动态过程的新手段
摘要：活性分子与细胞膜之间的相互作用在许多基本的生物过程中扮演着至关重要的角色, 然而如何实现对此界面动力学过程的原位、实时、无标记且无侵入监测仍是生物物理研究领域所面临的一大挑战. 我们与合作者开发的光电压瞬态技术, 为解决这一问题提供了一种新途径. 该技术利用硅片光电响应生成电荷, 并将磷脂膜的充放电过程记录为电压瞬态脉冲、建立了该充放电过程与界面瞬时结构和性质之间的关联性. 因此, 通过对随时间演化的电压脉冲进行分析, 可以揭示活性分子作用下膜结构实时动态变化情况, 尤其是不同作用状态之间转换的时间信息, 可作为传统技术的有益补充. 同时, 该技术设备搭建成本低廉, 操作方便, 无需复杂的数据处理过程. 本综述概述了光电压瞬态技术的工作原理、设备搭建以及数据处理方法, 并以经典细胞膜模型——磷脂双层膜为例, 总结了该技术在探索磷脂膜水合特性及其与活性分子(如表面活性剂、聚合物、多肽和纳米颗粒) 相互作用机制方面取得的最新进展. 最后就该技术优缺点进行讨论并展望未来发展前景.
物理生物医学——原创交叉研究的新领域
摘要：物理生物医学是物理学与生物医学深度融合的新兴交叉研究领域, 融入了材料学、化学、信息科学、机械工程等多个领域物质科学的知识和技术. 它的科学内涵在于揭示生命现象的物理规律, 并利用物理的方法和技术实现对生命过程的调控. 因此, 物理生物医学既要解析伴随生命活动所产生的内源性物理信号的奥秘, 同时还要探索外源性物理场对细胞、组织、器官、个体的调节作用并揭示其背后的机制.通过机制创新和前瞻性布局, 物理生物医学在未来有望成为中国引领、世界一流的优势学科.
三端晶体管的人工突触器件: 材料、结构与系统
摘要：神经形态工程学旨在从硬件层面上构建人工仿生神经系统, 模拟人脑独特高效的运行机制, 进而实现神经形态感知和类脑计算功能. 生物突触是人脑学习和记忆的基本结构与功能单元. 因此, 构建类生物突触结构、功能的电子器件是实现神经形态感知与计算的关键. 相较于两端的阻变器件, 三端突触晶体管在实现多态调控和降低能量消耗上都具有优势. 此外, 三端突触晶体管还可以将压力、温度等外界物理刺激转化为电信号, 在采集视觉、听觉、嗅觉等信号来工作的人造感知神经系统方面有广阔的应用前景. 本文综述了三端突触晶体管的材料选择、器件结构以及功能应用, 并重点介绍了基于三端突触晶体管的人造视觉、听觉和嗅觉三种感知系统的最新进展. 最后, 总结了三端突触晶体管及其构建的人造感知系统面临的挑战, 并对其未来发展进行了展望.
从数据到机制：医数交叉驱动肿瘤精准诊疗的研究现状与展望
［摘要］测序组学、电子健康记录和医学影像等多维度异质医学数据的迅速积累，不仅凸显了传统还原论研究范式的局限性，同时也为医学研究革新带来机遇。近年来，生物医学与智能信息科学的深度交叉融合取得显著进展，推动了疾病预测与精准医疗的发展进程，数学已逐步成为其底层核心驱动。通过深化医学—数学交叉研究实现对生命系统本质规律的定量解析将成为本领域取得变革性突破的关键路径。本文系统综述了医数交叉领域的研究进展，重点探讨数学模型在肿瘤诊断、治疗及肿瘤发生发展机制解析等方面的关键作用，深入展望医数交叉在机制导向的数学模型构建、数字生命和虚拟健康等领域的创新潜力与应用前景。通过数学模型的精准构建与应用，实现从“数据关联”向“机制解析”的迈进，医数交叉将为肿瘤预防和诊疗提供突破性解决方案，推动医学的高效化、精准化、智能化变革。
固态电解质锂离子输运机制研究进展
摘要：全球环境问题推动了可充电锂电池技术的飞速发展. 与液态电解液相比, 固态电解质不易燃, 构筑所得固态电池的安全性能得以提升. 如果能够理解固态电解质中的离子输运行为, 就能精准调控固态电池锂的动力学稳定性和倍率性能. 随着计算机技术的快速发展, 原子尺度模拟技术成为理解材料离子输运的重要手段。关键词：固态电池； 固态电解质； 密度泛函理论计算； 分子动力学模拟
