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负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

摘要：通过用户自定义NiTi合金子程序对负泊松比结构的凹凸型自扩张支架进行有限元模拟分析，通过控制变量法研究了不同几何参数条件下，支架在自膨胀过程中状态和应力演化情况。结果表明：随着周向支撑单元数量Nc和支撑圈倾斜杆与水平方向的夹角θ改变，凹凸型支架与之对应的支撑性能出现完全相反的变化。支架轴向距离在向四周扩张过程中变化的大小主要与参数h/l和0呈负相关。凹凸型支架处于病变股动脉时的扩张率可以达到90.3%，高于现有自膨胀医疗支架。本凹凸型支架在股动脉中工作时可以实现均匀的扩张，直接避免了中间狭小而两端宽的情况出现。进行了Goodman疲劳曲线和疲劳因子评估，符合国家对医用支架的服役寿命要求。
医疗 2025年04月16日
基于宏基因组分析移动床生物膜反应器(MBBR)生物膜的微生物结构和功能基因

基于宏基因组分析移动床生物膜反应器(MBBR)生物膜的微生物结构和功能基因

摘要：为探究双氧水生产废水厌氧-缺氧-好氧（AAO)处理工艺的缺氧池中移动床生物膜反应器（MBBR)生物膜的菌群结构及脱氮潜力，基于宏基因组测序对MBBR生物膜的菌群和功能多样性进行分析，挖掘功能基因，并进行实时荧光定量PCR（qPCR）验证。菌群结构分析显示：缺氧生物膜和缺氧水样活性污泥中99%以上为细菌；在门水平下，变形菌门(Proteobacteria)在2种样本中占比最大，分别为92.3%和67.5%，放线菌门（Actinobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门(Bacteroidetes）在缺氧生物膜中的占比明显比缺氧水样活性污泥中的大；在属水平下，陶厄氏菌属（Thauera)在缺氧生物膜中的相对丰度比缺氧水样中的明显上调。基因挖掘和qPCR实验结果表明,缺氧载体生物膜中含有硝酸盐转化为亚硝酸盐的潜在途径及其他反硝化途径,并且显著高于缺氧水样中的活性污泥。研究为后续集成MBBR技术用于双氧水生产废水处理提供一定的理论基础。
医疗 2025年04月11日
介孔生物玻璃复合支架及其骨组织修复应用

介孔生物玻璃复合支架及其骨组织修复应用

摘要：介孔生物玻璃 (Mesoporous Bioglass, MBG)支架由于高的比表面积和介孔结构而具有优异的成骨活性、生物降解性以及局部药物递送功能。MBG支架可提供细胞增殖/生长、细胞外基质沉积、营养物质获取的场所，引导新骨生长而修复骨缺损。然而，纯MBG支架的力学强度低、脆性大而使其应用于骨缺损修复受到限制。将MBG结合生物高分子或其他生物陶瓷制备MBG复合支架成为解决上述问题的有效策略之一。本文将基于MBG复合支架的骨组织修复应用背景，简单介绍MBG复合支架的制备方法，系统总结MBG复合支架在骨组织修复领域中的应用，最后对MBG复合支架的发展前景与挑战进行展望。
医疗 2025年03月21日
生物基可降解聚合物在生物医学领域的应用及研究进展

生物基可降解聚合物在生物医学领域的应用及研究进展

摘要：聚合物科学和工业的发展使得人们更加关注环境友好的材料，以减轻传统石油基塑料对环境的影响。生物基聚合物是具有良好可持续性、生物相容性和可降解性的材料，在食品包装、农业、纺织等领域表现出巨大的应用潜力，并在生物医药领域中具有独特的优势。综述了常见的生物基可降解聚合物（多糖、蛋白质、合成聚合物如脂肪族聚酯等）的获取方式、结构、性质特点及其在生物医学领域中的最新研究进展，分析了它们目前存在的缺陷，并对未来的发展趋势进行了展望。
医疗 2025年03月20日
静电纺丝技术在骨组织修复中的应用进展

静电纺丝技术在骨组织修复中的应用进展

摘要：静电纺丝技术是制备骨组织工程支架的有效方法。介绍了静电纺丝技术的装置及基本原理，总结了溶液静电纺丝、熔融静电纺丝和离心静电纺丝的优缺点及适用范围。 综述了静电纺丝技术制备的天然纤维、合成纤维、复合纤维在骨组织工程中的应用进展，并指出了各自的不足之处，讨论了改进方法。同时，简要分析了静电纺丝技术在骨组织工程领域的发展方向。
医疗 2025年03月18日
生物降解性形状记忆聚合物的研究进展

生物降解性形状记忆聚合物的研究进展

摘要：形状记忆聚合物(SMP)可以在特定的刺激下改变形状，是一类应用前景广阔的智能材料。生物降解性SMP可以在人体内分解。这种材料符合生物医学应用中的严格要求，是微创手术和可触发生物医学设备的理想选择，对其中部分材料已经进行了深入的研究，并有着广泛的用途。文中综述了聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚十二烷甘油酯(PGD)、聚(ω-十五酸内酯)(PPDL)等几种主要的生物降解性形状记忆聚合物的研究进展，并对其形状记忆效应的机理进行了分析和介绍。
医疗 2025年03月17日
磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用

磁场调控纳米生物催化的研究进展与生物医学应用

摘要：纳米生物催化治疗是一种利用外源纳米催化剂在病变区域引发特定化学反应来实现疾病治疗的新兴治疗方式，因其具有高效性、高选择性和外物理场的可调控性，已成为生物医学领域的热点方向。近年来，外物理场（超声、光场、电场、磁场等） 调控的纳米生物催化受到了广泛关注。其中，磁场作为一种安全可控且无组织穿透深度限制的外源性刺激方法，已应用于临床磁热疗与磁共振成像，近年来在催化治疗领域也展现出广阔的前景。本文重点综述了磁性材料在磁场作用下产生的三种物理效应（磁热、磁力、磁电），以及基于这些物理效应调控纳米生物催化的研究现状，并对未来发展方向进行了展望。
医疗 2025年03月11日
智能蛋白质工程

智能蛋白质工程

摘要：蛋白质是生命活动的重要基础物质，在生物体内扮演着多种关键角色，包括构建细胞结构、参与代谢和能量转化、调节生理功能、提供免疫保护、传递信号等。蛋白质多样化的功能是通过其特定的氨基酸序列，以及相应的三维结构来实现的。蛋白质工程通过改变或设计蛋白质的序列与结构来实现特定的功能，从而扩展对蛋白质的理解，并为生物医学、生物材料、生物工程及其他领域的研究提供强大的工具和技术支持。近年来，随着算法的进步、大数据的积累，以及硬件计算能力的提升，人工智能技术得到了快速发展，并逐渐应用于蛋白质工程领域，形成了智能蛋白质工程。通过运用基因组、蛋白质组、蛋白质结构数据库等生物学大数据，以及在数据基础上建立各类先进的深度学习模型，智能蛋白质工程能够实现高效、精准、可预测的蛋白质设计和改造。本文主要侧重于智能蛋白质工程的四个方面，即结构设计、无骨架的序列设计、基于骨架的序列设计，以及其他辅助设计方法，总结了人工智能技术在这些领域取得的最新进展，并汇总了近年来采用智能蛋白质工程技术取得的实践成果。智能蛋白质工程作为一种新兴的技术和方法，展示了巨大的潜力和前景，为未来科学研究和技术创新带来深远的影响，并为解决全球性挑战提供新的解决方案和工具。
医疗 2025年03月10日
纳米药物递送系统：胰腺癌靶向策略的新选择

纳米药物递送系统：胰腺癌靶向策略的新选择

摘要：胰腺导管腺癌 （PDAC）是一类进展迅速、早期诊断困难的恶性消化系统实体肿瘤，多数患者就诊时已失去根治性手术切除机会。PDAC组织中的多种细胞成分和非细胞成分组成复杂的调控网络，共同塑造了代谢异常的肿瘤微环境，导致临床化疗和免疫治疗等效果受限。纳米技术的发展为PDAC的高效药物递送和精准靶向治疗提供了新思路。本文从靶向肿瘤细胞与肿瘤微环境两个方面，综述了近年来基于纳米药物递送系统的PDAC治疗策略，并总结了本团队在相关领域的研究进展，为胰腺癌的治疗提供参考。
医疗 2025年03月03日
纳米酶与生命起源

纳米酶与生命起源

摘要：纳米酶是中国科学家发现的纳米材料的全新特性，其不仅具有类似天然酶的高催化活性，还呈现稳定性高、活性可调以及低温催化等特点。纳米酶的发现首次揭示了无机纳米材料的生物催化活性。而无机矿物也被认为是生命起源重要催化剂，参与早期生物分子的合成。无机矿物不仅能够通过氧化还原反应促进无机小分子向有机小分子的转化，还能够利用其表面结构实现手性选择、生物大分子合成以及发挥辐射保护功能。最新研究表明，无机纳米材料不仅可以温和催化生物分子合成，也能够参与生物大分子的聚合和辐射保护。不仅如此，纳米矿物也被发现广泛存在于地球和地外空间中。因此，本文将基于无机矿物在生命起源中的不同作用，结合纳米酶的特性，探讨纳米酶作为生命起源过程催化剂的可能，为生命起源研究提供新的方向。
医疗 2025年02月28日