可遗传功能微生物活体智能生物医用材料：设计策略、集成技术及医学应用

摘要：随着微生物科学、合成生物学和材料化学的快速发展，微生物活体智能医用材料作为一种新型可持续智能材料，已成为生物医学领域的研究热点。本文基于第391期双清论坛“面向未来的智能材料物质科学”会议内容，对我国在微生物活体智能生物医用材料的设计、集成及应用研究方面的国家重大需求进行了总结。本文回顾了基于合成生物学与材料化学的微生物活体智能材料的设计策略，探讨了单细胞与多细胞协同设计方法，并总结了当前面临的主要挑战。最后，提出了该领域未来5~10年内亟需解决的科学问题和核心技术，并展望了微生物活体智能材料在精准医疗和智能药物递送等领域的发展方向。

医疗 2026年04月09日 1 点赞 0 评论 58 浏览

智能活体材料的设计、集成及应用

摘要：智能活体材料是材料科学与合成生物学深度交叉融合的创新领域，通过将工程化生命系统与非生命组分有机结合，赋予材料自我修复、环境响应及自适应等类生命特性。其核心目标是利用人工基因线路对微生物进行编程，从而实现自组织活体材料的智能调控，或结合半导体、水凝胶等人工材料构建杂合活体材料体系，突破天然生物系统的功能局限。目前智能活体材料在智能传感、精准医疗、环境修复、能源转化及智能建筑等领域展现出广阔应用前景，其发展将推动多学科交叉融合。该领域还需要在生物合成与生物集成、自我修复与自我再生、环境响应性与多细胞系统三个方面进行加强，提升智能化程度，为可持续发展与材料的产业变革提供新范式。

医疗 2026年04月08日 1 点赞 0 评论 74 浏览

核酸信息材料研究进展

摘要：与传统的硬盘或磁带存储相比，DNA存储具有极高的存储密度和长期稳定性。通过将数字数据编码为DNA序列，利用合成和测序技术，可以将海量数据进行低成本、低能耗地存储及恢复。随着技术的不断进步，基于核酸信息材料的数据存储有潜力成为一种高效的数据存储解决方案，尤其适用于海量数据存储和长期数据存储。尽管DNA存储潜力巨大，但其大规模应用仍受限于合成成本及测序效率等瓶颈。本文综述了基于核酸信息材料的数据存储技术，探讨了利用核酸分子作为数据存储介质的最新研究进展，并提出了核酸存储在未来的研究方向和发展趋势。

医疗 2026年04月03日 1 点赞 0 评论 77 浏览

医疗机器人关键技术研究进展及展望

摘要：医疗机器人是全球高端医疗装备的发展“高地”，与人工智能、脑机接口、新一代移动通信等前沿技术跨领域融合后成为医疗行业新质生产力的重要组成部分；把握医疗机器人关键技术研究态势，将支撑我国医疗机器人领域精准布局、提升医疗机器人产业技术竞争力。本文基于多维度的调研与评估，立足医疗机器人的发展需求，明晰了手术机器人、康复机器人、诊断机器人、其他医疗机器人的应用现状，梳理了结构设计、运动控制、感知反馈、信息处理与导航、远程通信与人机交互、人工智能辅助诊疗等医疗机器人关键技术方向的研究进展；进一步提炼出智能化与自主化、小型化与柔性化、交互多模态化与远程化、系统集成化与生态协同等医疗机器人关键技术突破方向。相关研究成果厘清了医疗机器人技术发展脉络与整体态势，为构建自主可控的医疗装备产业体系、提升医疗科技核心竞争力提供了理论支撑与决策参考。

医疗 2026年04月02日 1 点赞 0 评论 97 浏览

医用手术电极抗粘连材料的研究进展

摘要：电外科手术器械( 高频电刀、离子刀等) 是实现微创手术的一种重要器械，具有切割速度快、渗血少等诸多优点。然而，在使用过程中电极表面会产生高温导致血液和组织中的体液汽化，造成血液和软组织粘附，形成焦痂，从而严重影响手术的效果。医用手术电极抗粘连材料凭借其独特的抗组织粘附、疏血和抑菌等功能，在外科和微创手术等医疗领域展现出重要的研究和应用价值。本文对医用手术电极抗粘连材料的研究进展进行了系统综述。首先，分析了电极表面粘附行为及粘附机制。其次，总结了医用电极实现抗粘连性能的方法，重点介绍了当前医用手术电极表面涂覆抗粘连涂层、设计电极表面微观结构以及使用具有抗粘连性能的材料这三种方法的研究进展。通过对现有研究的分析，深入探讨了各方法的基本原理和技术进展。最后，针对医用电极抗粘连材料的发展现状和存在的问题进行分析并提出了展望，为后续医用抗粘连材料的研究提供借鉴和指导。

医疗 2026年04月01日 1 点赞 0 评论 89 浏览

MXene基可穿戴传感器的制备及其在运动领域的应用

摘要：鉴于运动员与运动爱好者对于精准掌握自身生理状态的需求日益增长，以期实现训练的优化与运动表现的提升，同时减少运动损伤的风险，传统的监测手段，如表面肌电图(sEMG)和三维运动捕捉技术，因穿戴不适和对环境条件的严格要求而限制了其广泛应用。近年来，基于MXene材料的柔性传感器因其卓越的生物兼容性、机械柔韧性和电导性，展现出在可穿戴设备领域的巨大潜力。这些传感器能够紧密贴合人体皮肤，实现对运动过程中的肌电信号、生理参数等关键信息的实时监测。本文旨在综合评述MXene基柔性传感器在运动科学领域的应用前景，探讨其在肢体动作捕捉、生理参数监测以及其他潜在功能方面的应用，并深入分析当前MXene基传感器在实际应用中所面临的技术挑战和限制因素。通过对现有文献的系统性回顾，本文旨在为未来的研究方向提供指导，并为运动科学领域的技术进步提供理论支持。

医疗 2026年04月01日 1 点赞 0 评论 76 浏览

合成生物学的发展与展望

摘要： 合成生物学集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和方法，通过建立人工系统创造或改造生命体从而理解生命、应用生命。在可持续发展的背景下，合成生物学的绿色、可再生的优点使其成为21 世纪以来研究的热点。然而，合成生物学依然面临着许多亟待解决的问题，如设计过程中的不可预测性、规模化生产中成本较高、政策法规相对滞后等。本文在介绍合成生物学发展的基础上，重点介绍了合成生物学在高分子材料、化工、生物医药、食品以及能源领域的应用，分析了合成生物学目前产业化现状、所面临的问题以及未来发展的机遇。

医疗 2026年03月30日 1 点赞 0 评论 58 浏览

体外膜式人工肺材料研究进展

摘要：体外膜肺氧合作为体外生命支持的核心技术，其组件膜式人工肺在急性呼吸衰竭及心肺手术中发挥了重要作用。然而，当前膜式人工肺面临气体传递效率差、气体选择性低及血液相容性不足等难题。本文综述了近年来研究人员对膜式人工肺的改进工作，主要介绍了膜式人工肺材料的制备与结构调控以及表面改性，分析了热致相分离技术中绿色稀释剂及二元稀释剂体系的应用以及仿生涂层、多功能结构设计等在提升气体选择性及血液相容性上的优势。另外，指出了膜式人工肺在长时间使用中的血液相容性不足、气体传输与抗渗漏性能平衡等瓶颈问题，提出了通过材料改性与结构优化实现多功能一体化的解决方案。最后，展望了膜式人工肺在小型化、高效化及可持续化发展的方向。本文为膜式人工肺的高性能开发与临床应用提供了系统性参考。

医疗 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 78 浏览

多种代谢物调控蛋白质翻译后修饰的新机制研究和药物筛选策略

摘要：代谢物是生物大分子修饰最主要的供体来源, 环境或细胞内应激导致的代谢物改变信号也被整合到生命信号网络中. 蛋白质磷酸化、乙酰化和甲基化等经典翻译后修饰(post-translational modification, PTM)以ATP、乙酰辅酶A和S-腺苷甲硫氨酸(SAM)等能量或物质表征代谢物为底物, 传递共性代谢物信号; 我们的研究发现, 代谢物可以通过不同机制调控其作为供体外的其他PTM: 巴豆酰辅酶A能作为酰基供体促进细胞周期依赖的EB1蛋白的巴豆酰化修饰, 通过调控微管骨架的动态性维系基因组的稳定性; α-KIV和α-KG能够分别调控蛋白质磷酸化修饰和羟基化修饰, 介导与自身代谢无关的TCR信号通路和Hedgehog信号通路; 此外, 天然植物的次生代谢物也能够促进AD相关蛋白的泛素化降解. 这些发现为代谢物调控细胞生理病理的研究打开了新的角度和视野. 基于代谢物调控翻译后修饰的新机制, 我们以病理过程中的关键蛋白为例, 高通量筛选了瞬时受体电位香草酸通道3蛋白(TRPV3)和菌源二肽基肽酶4 (DPP4)的小分子抑制剂, 为创新药的研发和疾病的干预提供了新的思路.

医疗 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 69 浏览

蛋白质化学合成在蛋白质泛素化研究中的应用

摘要：泛素化修饰调控真核细胞中绝大多数的生理与病理过程. 在分子水平上深入解析蛋白质的泛素化过程能够提升人们对泛素化相关疾病的认知, 促进新型诊疗策略的开发. 蛋白质化学合成作为获取难以生物重组蛋白的策略, 可获取各种定点泛素化修饰的蛋白体系, 为泛素化机制的解析研究提供了重要方法基础. 本文总结了蛋白质化学合成中所涉及的关键技术, 包括多肽固相合成、蛋白片段连接以及蛋白折叠复性等. 借助蛋白质化学合成, 人们实现了泛素链、泛素化底物蛋白、泛素化学探针等研究工具的高效制备, 并在此基础上阐明了一系列泛素化酶、去泛素化酶及靶向泛素系统的小分子药物的工作机制. 蛋白质化学合成在泛素化研究中的广泛应用展示了化学生物学工具在推动人类健康与疾病研究、促进药物开发与精准治疗中的重要作用.

医疗 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 77 浏览