自修复介电弹性体致动器的研究进展

摘要：介电弹性体致动器(DEA)能在外界电刺激作用下产生类似肌肉的收缩-舒张变形，被誉为人工肌肉，在软体机器人领域具有广阔应用前景. 传统DEA不具备自修复性能，设计制备能抵御机械损伤和电学损伤的弹性体材料是解决DEA 长效稳定服役的关键. 本文首先概述了DEA 的组成、机理及其驱动模式. 然后详细介绍了自修复DEA的制备方法，主要包括自修复介电弹性体和自修复柔性电极的设计策略，并阐明了其优缺点. 最后对DEA的未来发展趋势进行了展望，以期推动DEA的快速发展和应用.

医疗 2026年03月26日 1 点赞 0 评论 193 浏览

3D打印复合墨水体系在软骨组织工程领域研究进展

摘要：软骨是人体非常重要的结缔组织. 由于自愈合能力有限, 软骨损伤一直是临床治疗难点. 软骨组织工程的发展, 为解决软骨修复难题带来新的契机. 增材制造(3D打印)技术能够精准、快速、个性化地构建功能修复体,在软骨组织工程领域具备极大的应用价值. 以生物材料为基础的打印墨水是3D打印软骨组织工程的核心. 当前复合墨水体系凭借综合性能优势成为3D打印软骨组织工程的关注重点. 本文首先从软骨修复需求出发, 介绍了3D打印软骨组织工程研究常用的生物材料的类型和特点, 论述了国内外利用复合墨水体系构建软骨支架和骨/软骨分层支架的研究现状. 之后着重论述了软骨生物打印采用的复合生物墨水体系的发展前沿, 包括各类不同成型机理和性能特点的复合生物墨水体系、多针头生物打印、同轴生物打印、多技术集成打印等. 最后阐述了软骨生物打印实现临床应用需要克服的挑战, 为今后生物墨水研发提供一定指引.

医疗 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 267 浏览

上肢康复机器人研究综述

摘要：目前脑卒中患者的运动康复主要由康复医师辅助完成，但我国的康复医疗资源并不充裕，无法满足当下迫切的卒中及偏瘫康复需求。机器人辅助康复治疗是一项帮助脑卒中患者康复的新技术。上肢康复机器人能够辅助上肢偏瘫患者完成康复训练、恢复运动能力，并降低医师工作强度，目前已被应用于临床治疗。首先分析人体上肢生理结构，并引出脑卒中患者的康复需求；进而根据交互方式与驱动形式将上肢康复机器人分类，详述其结构特点与应用场景；同时归纳上肢康复机器人的典型控制策略、总结脑卒中量级与运动能力的评定标准；最后，指出目前上肢康复机器人目前面临的挑战，并展望了发展趋势。从医工结合的角度梳理上肢康复机器人的研究现状，总结技术的不足，为本领域的创新和实践提供了研究思路。

医疗 2024年11月27日 1 点赞 0 评论 924 浏览

合成生物元件与线路的智能设计

摘要：合成生物学是生物学、工程学和计算机科学等多学科交叉融合的新兴前沿领域，旨在通过“自下而上”的工程化设计理念，逐级构建元件、器件和线路，以创造自然界中不存在的人工生物系统，或对已有的生物系统进行目标性改造。随着合成生物产业的飞速发展，对基因线路规模和复杂度的需求也在不断提升。然而，传统依赖经验和试错的方法在元件与线路构建中具有较低的效率和成功率，已无法满足合成生物科技创新转化的需求。这促使元件与线路的开发范式逐渐从人力型、经验型的试错模式向标准化、智能化的工程模式转变。机器学习能够揭示生物数据中隐含的结构和关联，为合成生物元件和线路的智能设计提供强大支持。本文综述了生物元件与线路设计中常用的机器学习算法，以及它们在合成启动子、RNA调控元件、转录因子等生物元件和简单基因线路智能设计中的典型应用，探讨了当前面临的主要挑战及潜在的解决方案。最后，本文展望了机器学习与合成生物系统设计未来的融合趋势，并强调了跨学科合作的重要性。

医疗 2026年03月25日 1 点赞 0 评论 148 浏览

微纳电子器件在疾病微创诊断与治疗中的研究进展

摘要：随着微纳加工技术和新材料工艺的不断创新, 应用于疾病诊断和治疗的电子器件呈现出小型化、柔性化和多功能化的发展趋势. 在医学诊断和治疗领域, 微创电子器件发挥着越来越重要的作用. 微创诊断电子器件提供了靶向引导、手术监控和连续性诊断等功能, 为组织病变的原位诊断提供了有效手段. 微创治疗电子器件通过个性化调控的方式, 为疾病治疗提供了多种选择, 显著降低了患者的生理损伤和术后风险, 提高了患者的康复速度. 本文综述了应用于组织病变微创诊断与治疗的微纳电子器件的类型、特征及其设计思路, 并从生化诊疗和物理诊疗技术的角度对其进行技术分析. 最后, 讨论了目前微纳电子器件在疾病微创诊断和治疗应用中面临的挑战与机遇.

医疗 2026年01月09日 1 点赞 0 评论 258 浏览

新型抗菌材料的抗菌作用及机制研究进展

摘要：抗生素的使用致使许多细菌产生耐药性，这对人类和动物的健康造成了严重威胁。新型抗菌材料不仅可以有效灭活抗生素耐药细菌，还不会使细菌产生耐药性，使其成为解决这个问题的有效方法。目前，已经研发出了各种新型抗菌材料，如天然抗菌化合物、光催化抗菌材料等，其均具有抗菌效果好、价格低廉、污染小以及生物相容性高等优点，并且科研人员们也结合最新技术对其抗菌机制展开了深入研究。因此，本综述系统介绍了新型抗菌材料的最新研究进展及抗菌机制，对该领域存在的问题进行了论述，并对发展前景进行了展望。

医疗 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 170 浏览

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 1 点赞 0 评论 262 浏览

基于微流控芯片的单细胞RNA测序技术

摘要：细胞异质性是理解胚胎发育、疾病演化等生命过程的关键，而传统群体细胞RNA测序无法解析单细胞层面的基因表达差异。单细胞RNA测序技术（scRNA-seq）虽能在单细胞分辨率下构建转录组图谱，但其面临单细胞分离捕获效率低、RNA微量操作偏差大等挑战。以微流控芯片为技术载体的scRNA⁃seq通过微米级流体操控系统，将单细胞分离、裂解、逆转录、扩增及测序文库构建等流程集成化，实现了高通量、低样本损耗及自动化操作，显著提升了scRNA⁃seq的效率与数据可靠性。本文概述了scRNA⁃seq的测序流程，包括单细胞的分离与捕获、RNA提取、逆转录与扩增、单细胞测序等步骤，分析了微流控芯片在适配单细胞、精准控制反应体积和实现流程自动化等方面的核心优势，并简述了代表性平台Fluidigm C1、10X GenomicsChromium及BD Rhapsody的技术原理与特点。微流控芯片技术为scRNA⁃seq提供了高效、精准的技术平台，未来随着芯片设计的不断优化与多组学整合分析能力的提升，我们期待其在解析复杂生物系统、揭示疾病机制乃至推动精准医疗方面发挥更为深远的作用。

医疗 2026年09月22日 1 点赞 0 评论 42 浏览

可降解镁基复合材料的制备及其在骨科领域的研究进展

摘要：可降解镁基材料因与骨相匹配的弹性模量和优良的成骨性能，成为21 世纪极具前景的骨科植入材料。本工作总结了镁基复合材料在骨修复中的应用现状和发展趋势。首先，介绍了镁基复合材料的制备工艺及其优/缺点，着重分析了增强体选择对力学性能和降解行为的影响，并阐述了镁基复合材料在骨折固定、骨缺损修复等领域所取得的临床前研究进展，证实了其生物活性和临床安全性。随后，讨论了镁基复合材料在降解过程中对干细胞成骨分化的影响及相关分子机制。最后，结合现有临床前研究成果，归纳了镁基复合材料在骨修复应用中面临的挑战，并对其未来发展方向进行展望。

医疗 2025年12月31日 1 点赞 0 评论 246 浏览

工业丝状真菌生物制造的现状和展望

摘要：丝状真菌作为支撑生物制造产业发展的一类重要工业微生物，广泛应用于医药、食品、农业和材料化工等多个领域，与人类日常生活密切相关。近年来，合成生物技术的发展进一步推动了工业丝状真菌在生物制造领域的应用。文章综述了该领域的最新进展，涵盖了工业丝状真菌遗传改造技术的最新发展，通过理性改造策略推动现有产品生产工艺提质增效的成功案例，以及工业菌株作为底盘细胞在生产植物源天然产物、生物基化学品和功能性蛋白方面的新技术。文章对上述工作进行了总结和分析，并对工业丝状真菌在生物制造领域的发展前景和面临的挑战进行了展望和讨论。

医疗 2026年02月13日 1 点赞 0 评论 207 浏览