生物材料在多尺度力治疗学中应用的2022年度研究进展

摘要：随着对生物力学与力学生物学机制理解的深入,力学如何应用于疾病治疗受到越来越多的关注,由此产生了力治疗学这一新兴领域。生物材料与力治疗学的结合,为疾病的力学治疗提供了多样化的干预途径与丰富的技术手段。本文结合2022 年度生物材料在力治疗学中应用的最新进展,着眼于多尺度的力治疗途径分析,从器官与组织、微组织、细胞与亚细胞和分子4 个尺度,探讨生物材料如何服务于力治疗学应用,以期助力多学科交叉研究发展、推动力治疗研究的转化与应用。

医疗 2024年01月10日 0 点赞 0 评论 125 浏览

石墨烯柔性生物传感技术与可穿戴式精准医疗健康监护应用

摘要：可穿戴柔性电子技术是医疗健康监测，尤其是心血管疾病监测的重要发展方向之一。脉搏波是评估心血管健康的重要信息来源，但它属于非平稳弱信号，对检测端的灵敏度与稳定性具有较高要求。本文从解决可穿戴健康监测的柔性传感关键技术问题出发，设计并开发了具有多级分支微结构的石墨烯柔性压力传感器，显著提高了对脉搏波的传感性能，并构建了可穿戴柔性传感脉搏波健康监测系统，建立了基于单点桡动脉脉搏波和Transformer架构的类感知无袖带血压监测算法，对人体收缩压和舒张压的预测误差分别为0.7±10.5mmHg 和0.5±6.1mmHg。本工作可以为心血管健康动态监测系统与应用研究、可穿戴式精准医疗健康监护提供重要技术支持。

医疗 2024年04月10日 0 点赞 0 评论 196 浏览

医用镁合金性能及其合金化改善途径研究进展

摘要：医用镁合金耐腐蚀性能和强度相较于传统医用金属材料较差，严重限制了其在医疗器械领域中的应用。研究表明，合金化可以显著改善医用镁合金的性能，但是由于不同合金元素的加入对镁合金力学性能、耐腐蚀性能和生物相容性的影响不同，并且元素对合金的改善效果也存在差异。因此，研究不同元素的添加对医用镁合金性能影响具有重要的意义。本文首先综述了近年来对镁基合金力学性能、腐蚀降解性能及其生物相容性的综合研究，其次分析了镁基合金在添加了不同合金元素下的性能差异，并针对合金化后医用镁基合金材料的局限性，提出了未来发展建议，期望为今后的临床应用提供宝贵经验。

医疗 2025年06月03日 1 点赞 0 评论 195 浏览

可降解镁合金医疗器械的研发现状

摘要：相对于传统医用金属材料，镁及其合金具有低密度、高比强度和比刚度以及与人体密质骨相近的弹性模量。这类新型医用金属材料的应用使人们摒弃了通常将医用金属作为生物惰性材料使用的传统思想，而巧妙地利用镁及其合金在人体环境中可发生腐蚀（降解）的特性，以可控方式实现其植入物在体内的修复功能，并逐渐降解直至最终消失。本文综述了目前文献报道的各种可降解镁合金医疗器械及其相关在体试验结果，指出其优势与不足，并对其未来发展前景进行了展望。

医疗 2024年01月22日 0 点赞 0 评论 130 浏览

应对老龄化所致慢病的智能生物材料

摘要：人口老龄化进程的不断加速直接导致骨质疏松和心血管疾病等慢性病高发, 对以组织修复材料为核心的临床治疗方法提出了巨大挑战. 本综述通过回顾生物材料的发展历程, 总结归纳了各阶段生物材料的优劣势, 同时详细论述了老龄化病损组织修复所面临的组织功能和微环境稳态难以维持的难题, 最后基于此探讨如何结合人工智能、材料生物学、影像组学等新兴技术, 研发能感知生理病理微环境, 适时响应和主动调控生物学效应,并全周期适配病损组织修复进程的新一代“自适应”智能生物材料.

医疗 2025年05月26日 0 点赞 0 评论 199 浏览

人工细胞的构筑及生物医学应用

摘要：人工细胞是一类具有活细胞结构和功能特性的人造微囊体，因相关研究对于探寻生命起源、构筑生物活性材料的重要意义，成为近年来材料、化学、生物医学等多学科交叉领域的研究热点。根据构筑方法是从微观到宏观尺度，还是相反地从宏观到微观尺度，构筑人工细胞的方法可分为“自下而上”和“自上而下”两大类，两者各具特色、互为补充。其中，由自下而上方法构筑的人工细胞具备更为丰富的生物分子构筑单元和灵活的功能性，因而在生物医学领域展现出巨大的应用前景。基于如上背景，本文综述了由各类方法构筑的人工细胞模型，包括脂质体囊泡、多糖囊泡、蛋白类囊泡、聚合物囊泡和无机胶体囊泡等；并根据不同种类人工细胞的功能特性，讨论了它们作为生物分子运输载体、微型反应器、生物传感器和信号调节器等在生物医学领域尤其是医学诊断和治疗中的应用现状。

医疗 2025年12月23日 1 点赞 0 评论 47 浏览

抗生素全细胞生物传感器的设计与应用研究进展

摘要：抗生素是由微生物产生或人工合成的具有杀菌或抑菌活性的化学物质，被广泛应用于临床治疗以及畜牧业和水产养殖行业中，使得土壤、水体和食品等环境中抗生素的残留问题非常突出；与此同时，抗生素耐药性问题日益严重，新型抗生素的开发迫在眉睫。全细胞生物传感器可以利用微生物细胞将抗生素信号转换为可读信号，不仅能够简单快速、灵敏准确地对抗生素进行动态检测，还能有效地发现新型抗生素。本文对目前报道的抗生素全细胞生物传感器进行了全面的梳理和总结，将其分为特异型和广谱型两大类型，并重点阐述了两大类型抗生素生物传感器的设计原理与应用实例，为其他抗生素全细胞生物传感器的构建及应用提供了借鉴。

医疗 2025年05月09日 0 点赞 0 评论 181 浏览

面向类脑计算的低电压忆阻器研究进展

摘要：忆阻器是非易失性存储器和神经形态计算的优秀候选者. 电压调制作为其关键性能策略, 是获得纳瓦超低功耗、飞焦超低能耗工作的基础, 有助于打破功耗墙、突破后摩尔时代算力瓶颈. 然而基于高密度集成忆阻器阵列的类脑计算架构还需重点考虑开/关比、高速响应、保留时间和耐久性等器件稳定性参数. 因此如何在低电场下实现离子/电子的高效、稳定驱动, 构筑电压低于1 V 的低电压、高性能忆阻器成为了当前实现类脑计算能效系统的关键问题. 本文综述了近年来面向类脑计算的低电压忆阻器的研究进展. 首先, 探讨了低电压忆阻器的机制, 包括电化学金属化机制和价态变化机制. 在此基础上, 系统总结了各材料体系在低电压忆阻器中的优势, 涵盖了过渡金属氧化物、二维材料和有机材料等. 进一步围绕材料工程、掺杂工程、界面工程提出了相应的低电压忆阻器实现策略, 最后, 展望了基于低电压忆阻器的类脑功能模拟及神经形态计算应用, 并对现存问题和未来研究方向进行了讨论.

医疗 2025年02月14日 1 点赞 0 评论 172 浏览

基于荧光方法的循环肿瘤细胞检测研究进展

摘要：循环肿瘤细胞（Circulating tumor cells，CTCs）是指从恶性肿瘤的原发或转移部位脱落的细胞，通过血液循环到达全身。体内CTCs的存在可以反映肿瘤的发生与发展，对肿瘤的诊断和预后至关重要。然而，实现高纯度捕获和捕获后CTCs灭活阻断仍然面临许多挑战。目前开发的用于实现选择性分离CTCs的方案中，荧光方法由于具有高灵敏度、高分辨率、操作简便等特点，在无创检测和快速检测方面具有重要的应用前景。与以往的CTCs研究综述相比，本文详细介绍了CTCs从体外捕获到体内捕获再到下游分析的全过程，并对CTCs的完整诊疗过程进行了系统和详细的总结，为当前的研究提供了新思路，这对于实现早期循环肿瘤细胞的诊断与治疗具有较重要意义。

医疗 2025年02月10日 1 点赞 0 评论 160 浏览

光生物调节治疗阿尔茨海默病研究进展

摘要：阿尔茨海默病（AD）是一种以进行性记忆丧失和认知功能障碍为特征的神经退行性疾病。光生物调节（PBM）是一种针对AD治疗的有前景的创新技术路线。介绍了PBM对AD的作用机制以及相关的动物实验和临床研究，分析了PBM对AD治疗的可行性、有效性、研究重点和难点，总结了PBM应用于AD治疗的研究趋势。

医疗 2025年02月03日 1 点赞 0 评论 233 浏览