摘要：传统的植入式心脏电子医疗器件电池寿命有限，难以为患者提供长期、不间断的监测和治疗，自驱动技术的出现解决了这一难题。介绍了自驱动技术的类型和原理，从供能、传感和电刺激3个方面回顾了自驱动技术在植入式心脏电子医疗器件中的应用，从自驱动植入式心脏电子医疗器件能源的收集和存储管理、植入物的长期生物相容性、电刺激的生物学效应3个方面展望了自驱动技术与植入式心脏电子医疗器件未来的发展方向。

摘要：针对脑卒中患者肢体与康复机器人交互协同性差和动作不自然的问题，提出一种基于肌肉协同特征(Temporal-spatial muscle synergy feature,TSMS)、双向长短期记忆网络(Bi-directional long short-term memory, BiLSTM)与注意力机制(Attention)四肢多关节角度连续估计算法(TSMS-BiLSTM-Attention)。设计制作床上四肢协同康复机器人，并建立康复机器人上肢和下肢模块的运动学模型。采集人体踏步运动的上肢和下肢表明肌电信号(Surface lectromyography，sEMG)和惯性传感器信号(Inertial measuring unit，IMU)。利用非负矩阵分解提取人体踏步运动中的静态肌肉协同特征，并确定4 种肌肉协同模式。提出肌肉协同特征的TSMS-BiLSTM-Attention关节角度估计模型，用以估计运动中的四肢关节角度，并采用带异常值的非负矩阵分解算法对sEMG 信号实时提取肌肉协同特征。通过IMU测量的欧拉角与四肢运动学模型计算关节角度的测量值。基于TSMS-BiLSTM-Attention模型提取sEMG 信号的时空信息，建立四肢sEMG 信号与关节角度序列间的映射关系。招募了7 名受试者开展踏步运动实验，并整理、分析了相关实验数据。结果表明基于肌肉协同特征的关节角度估计表现显著优于时域、频域和时频特征，关节角度估计的决定系数分别为0.92、0.88、0.86 和0.91。对提出的踏步运动关节角度估计模型在床上四肢康复机器人上进行验证，在主动康复训练中，髋关节、膝关节、肩关节、肘关节在线回归的均方根误差分别为3.56°、2.11°、2.36°和3.39°，相对分析误差分别为5.63°、10.13°、7.92°和7.24°。

摘要：DNA信息存储是一种利用DNA分子作为数据载体的新型存储技术，通过合成特定序列的DNA来编码信息，并通过测序技术实现数据的读出。相比于传统的磁性、光学和电子存储介质，DNA存储在存储密度、数据保存时间和能源效率等方面具有显著优势，且不易受电磁干扰的影响。随着全球数据总量的猛增，DNA存储以其高效的存储能力、潜在的低维护成本和易于合成的化学特性，逐渐成为研究热点。本文首先介绍了DNA存储的基本流程，然后综述了DNA信息存储涉及的关键技术，尤其是编码策略、纠错技术、随机访问及DNA信息加密的研究进展。探讨了当前DNA存储技术的发展现状和主要挑战，如高成本、写入和读取速度慢等问题，并提出了可能的技术改进方向。并展望了DNA存储未来的发展前景，强调其在大数据时代的潜在应用和革命性影响，指出了实现商业化应用所需解决的关键技术瓶颈。

摘要：脑机接口为人脑功能研究提供了重要方法，为脑疾病临床诊治提供前沿探索工具。2024 年脑机接口领域进入技术爆发期，具体表现在以下几方面。(1) 国内外加强脑机接口资助：相比较而言，美国重视电极、芯片开发及其在医疗与防务的应用，欧盟重视相关材料开发与科研应用，我国将脑机接口作为未来产业进行全面部署；(2) 相关技术迭代升级：新型接口、电极等硬件被相继开发出来，大模型应用于脑电解码中，提升编解码能力；(3) 临床试验持续推进：多款侵入式脑机接口进入临床试验，目前全球已开展70 多例临床试验；(4) 应用领域“多点开花”：医疗应用从运动与语言修复、肌萎缩侧索硬化等罕见病的治疗，扩展到抑郁症等常见神经精神疾病，非侵入式脑机接口已经应用于疲劳驾驶检测、游戏娱乐等生产生活中；(5) 产业快速发展：产值增长迅速，企业研发活跃。未来，脑机接口成本将大幅下降，实现大脑与机器的双向交互，为医疗、教育与娱乐等众多领域带来变革。

摘要：器官芯片是在体外构建疾病(或正常)模型的一种新兴技术, 近几年受到科研工作者和医务人员的广泛关注. 相比构建模型的传统方法, 具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势, 在研究疾病的发病机理、筛选药物等方面有着广阔的应用前景. 本文介绍了器官芯片的发展历程, 综述了器官芯片的主要结构及材料, 通过分析现有器官芯片的结构, 认为高度集成的器官芯片包括微流控芯片、细胞/微组织、构建微环境的执行部件以及微传感器4个要素, 针对每个要素介绍了其常用制备方法. 随后讨论了器官芯片目前已取得的进展以及走向、临床应用所面临的挑战, 最后展望了器官芯片未来的发展方向.

摘要：目前智能可穿戴设备大多为智能手表、手环等，具有刚性大、舒适性差和需要频繁充电的问题，难以满足人体工效学和服装舒适性的要求，无法长久穿戴实现全天候的监测。基于纺织品的摩擦纳米发电机（textile triboelectricnanogenerator， T-TENG）可集成到鞋服中作为柔性电源和自供电传感器使用，是一种理想的人体主动健康监测和执行的可穿戴器件。然而，目前报道的柔性可穿戴织物基器件大多需要经过封装处理后再集成到服装上，造成服装透气性下降。此外，目前的研究大多数处于实验室阶段，没有充分考虑T-TENG 在实际使用过程中耐久性、灵敏性和稳定性等性能。本文综述了T-TENG 的基本工作模式、材料选择、制造方法、集成鞋服的方式及应用场景，重点讨论了纳米纤维膜和纺织复合材料的T-TENG、纤维/纱线基T-TENG 和织物基T-TENG 的制备方法，提出了未来舒适型T-TENG 的研发与在服饰上的集成新策略，包括T-TENG 的规模化制备、T-TENG 与传统服饰的一体化集成、T-TENG 的监测精度与舒适性的兼容以及T-TENG 的耐用性和稳定性。

摘要：生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法，利用可再生生物质和生物体作为生产介质，通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比，生物制造在减少CO2 排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物学、合成生物学的发展和生物大数据的积累，人工智能、大模型和高性能计算等信息技术与生物技术的融合，生物制造正逐步进入数据驱动时代。本文综述了面向生物制造的数据库、知识库与大语言模型的最新研究进展，探讨了该领域的发展方向、难点以及新兴技术方法，为相关领域的科研工作提供了参考和启示。

摘要 ：移植骨植入物是目前治疗骨缺损的公认有效手段之一。生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料结合了生物可降解聚酯的良好力学性能、可降解性能和生物陶瓷的成骨活性，为骨植入物材料提供了新的选择。骨组织工程通过模拟骨骼微环境，加速骨缺损修复。将生物可降解聚酯/生物陶瓷复合材料制备成骨组织工程支架，能进一步加快骨修复进程。3D 打印技术的引入能使生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架的制备过程精确、可重复且具备高自由度，展现出了良好的发展前景。本文阐述了骨组织工程支架应具备的各项性能，总结了近年来国内外学者对生物可降解聚酯/生物陶瓷骨组织工程支架上述性能的改善策略，并展望未来该研究领域的发展方向。

摘要：创伤性脊髓损伤是由外部冲击引起的椎管内神经结构损害，其发病率及致残率较高。目前临床治疗主要采用手术、激素冲击等方法，由于缺乏针对性治疗药物，无法实现实质性的功能恢复。针对脊髓损伤病理进程中氧化应激及神经炎症等特点，开发可持续降解自由基、抑制氧化应激、调节神经炎症的疗法成为研究热点。纳米酶具有与天然酶类似的催化活性，且在生理条件下稳定，可以持续抑制氧化应激和神经炎症，对脊髓损伤治疗具有重要意义。本文聚焦基于纳米酶的脊髓损伤治疗，介绍了脊髓损伤的病理生理学特点，纳米酶的分类、性质及纳米酶治疗脊髓损伤的研究进展，阐述了纳米酶对脊髓损伤治疗的推动作用，尤其使脊髓损伤治疗从单纯缓解症状的姑息治疗向神经再生的转变，展现了纳米酶作为脊髓损伤治疗平台的多功能性和潜在应用前景。

摘要：即时检验是指在采样现场进行并能够快速得到检验结果的一类检测方法。因具有响应速度快、灵敏度高、特异性好、操作简便的优势,尤其适用于紧急救治环境或者医疗资源匮乏的地区。近年来在主动健康的背景下,即时检验朝着小型化、集成化、智能化方向发展,基于可穿戴的即时检验技术逐步成为未来个性化预警的潜在方案。本文综述了即时检验的发展历程,阐述了其从单时相检测到个性化可穿戴监测的特征变化,强调了即时检验的技术难点从提高检测灵敏度到实现智能监测、预警的演变。针对临床对个体化健康管理需求的增加,本文提出了“健康全息检验”的概念,并探讨了其未来发展的方向以及实施过程中的挑战与解决方案,旨在为全民健康提供新思路和理念,进而促进即时检验领域的发展。