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润滑水凝胶涂层研究进展

润滑水凝胶涂层研究进展

摘要: 随着医学技术进步, 对医用材料在生物相容性和功能性方面的要求也日益提高。 作为一种新型表面修饰技术, 润滑水凝胶涂层近年来受到广泛关注。 该文旨在从水凝胶润滑原理、 水凝胶润滑改性方式和水凝胶涂层的修饰方法3方面综述润滑水凝胶涂层的相关研究。 首先, 从关节软骨的润滑机理出发, 引出水凝胶润滑原理相关研究; 其次, 基于已有润滑理论,介绍了几类典型的水凝胶润滑改性方式, 并详细阐述了现有几种水凝胶涂层的修饰方法, 为设计水凝胶涂层提供参考; 最后, 对润滑水凝胶涂层的研究进行总结与展望。
医疗 2024年08月26日
医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化

医用TC4钛合金激光-化学复合抛光及表面形貌演化

摘要：表面粗糙度是医疗器械构件最重要的质量特征之一，然而现有的激光抛光、化学抛光等单一表面抛光技术存在一定局限性。针对医用TC4 钛合金表面的精密抛光需求，设计并搭建一套激光-化学复合抛光系统，通过激光-化学复合加工材料去除机理分析和开展TC4 钛合金的激光-化学复合抛光试验，深入探究复合抛光过程中不同抛光阶段材料表面形貌的演变过程及粗糙度变化并进行分析，进而明确激光-化学复合抛光机理。研究结果表明，激光-化学复合抛光材料去除是基于激光热-力效应与激光诱导化学腐蚀溶解共同作用的结果，而且两者具有一定协同效应，在适当的工艺窗口内，化学腐蚀溶解可以完全去除激光烧蚀产生的残渣和重熔物。激光辐照会在工件表面“峰-谷”区域产生温度差，进而导致化学溶解速率差异，即“山峰”区域溶解速率快，“山谷”区域溶解速率慢，从而实现表面粗糙度的降低。最后采用合适的工艺参数，优化了抛光效果，实现了医用TC4 钛合金的选择性精密抛光，激光辐照区域表面粗糙度Ra 由初始的5.230 μm 下降至0.225 μm, Sa 由初始的8.630 μm 下降至0.571 μm，分别下降95.7%和93.4%。研究结果可为钛合金或其他自钝化金属的精密抛光提供参考。
医疗 2024年11月20日
骨组织工程镁基支架的制备研究进展

骨组织工程镁基支架的制备研究进展

摘要：骨组织工程为受损骨、病变骨的治疗提供了重要的途径。如何获得易于骨修复、高强度且具有良好生物相容性的支架，是当前骨组织工程支架应用的技术难点和研究热点之一。支架材料的种类及制备方法是影响骨组织工程结构及性能的主要因素。镁基合金因在生物相容性、降解行为等方面具有突出表现而受到了普遍的关注，被认为是一种前景广阔的骨组织工程支架材料。常见的骨组织工程镁基支架制备方法有熔体发泡法、渗流铸造法、固／气共晶定向凝固法和增材制造法等，然而现有制备方法在孔隙结构精细控制及造孔残留物对镁基支架生物相容性的影响等方面仍需进一步研究。本文综述了骨组织工程镁基支架的制备方法，分析了影响镁基支架孔隙结构和性能的因素，总结了每种制备方法的优缺点，并对未来的研究方向进行了展望。
医疗 2024年05月28日
金属基纳米药物及其免疫调控效应

金属基纳米药物及其免疫调控效应

摘要:金属基纳米材料在生物医学领域中具有重要的应用前景, 对肿瘤、细菌感染、流行病、炎症等疾病的防治和诊断至关重要. 随着金属免疫学逐渐受到广泛关注, 为了充分发挥金属基纳米药物的免疫调控作用, 需对其相关机制进行系统性的深入研究. 本文基于金属基纳米药物独特的生物学效应, 综述了其在免疫调控中的应用, 主要包括以下几个方面: (1) 免疫调节性金属基纳米药物的组成及其在各种疾病防治中的应用; (2) 金属基纳米药物介导免疫应答的机制; (3) 金属基纳米药物与生物系统相互作用及其分析方法. 在此,我们分别从金属基纳米药物介导先天免疫信号转导、调控适应性免疫应答和诱导黏膜免疫反应三个方面详细阐述了这些金属基纳米药物与主要免疫系统组分的作用. 此外, 我们还特别关注了金属基纳米药物在免疫调节过程中与生物分子、细胞器、细胞和组织之间的相互作用, 并总结了相关的分析方法. 最后, 我们对金属基纳米药物在免疫调控应用研究中的不足进行了讨论和展望, 并对其在免疫调控和临床转化中面临的挑战以及该领域的未来发展趋势进行了讨论.
医疗 2026年01月07日
脑成像研究中先进成像技术的应用

脑成像研究中先进成像技术的应用

摘要：大脑中复杂的神经元连接使信息的接收和传递得以实现，绘制脑连接图谱对于探索大脑功能机制等具有重要意义，而成像技术的发展为神经科学的研究带来了强有力的支持。当前，磁共振成像、光学成像、电子显微成像以及同步辐射X 射线断层扫描成像相结合，实现了不同尺度的神经网络连接图谱的绘制。介绍磁共振成像、光学成像、电子显微成像以及同步辐射X 射线断层扫描成像方法在脑成像研究中的重要应用实例，讨论同步辐射X 射线断层扫描成像应用于未来脑成像研究的优势及可行性。
医疗 2026年02月15日
生物基可降解包装薄膜的研究进展

生物基可降解包装薄膜的研究进展

摘要：本文综述了以陆地动植物、海洋动植物为原料制备的各种生物质膜的来源、用途、优缺点以及缺点的改良方法，为包装（尤其是食品软包装）行业提供理论基础。植物来源以聚乳酸（PLA）薄膜材料和卡拉胶为主，动物来源以明胶为主，总结其原料来源、膜的用途以及影响薄膜性质的自身原因，从共混改性、复合改性、交联改性、表面涂覆处理和双螺旋挤出法等方面进行阐述。上述提到的生物基薄膜均可生物降解，其制备和降解都不会污染环境，但理化性能较差，必须对其进行改性，各种改性方法均有优劣。生物质薄膜材料的改性技术仍存在不足，有待开发和完善一种不牺牲材料的生物相容性、设备简单、低成本的改性技术。
医疗 2024年05月28日
基于三维高斯溅射的机器人手术动态场景三维重建

基于三维高斯溅射的机器人手术动态场景三维重建

摘要：针对机器人辅助手术（RAS）场景三维重建过程中面临的软组织非刚性形变、手术器械与组织的交互和遮挡问题，提出一种基于三维高斯溅射（3DGS）的动态手术场景三维重建框架。所提方法构建了无需运动恢复结构（SFM）的联合优化策略，通过循环优化相机参数与高斯基元属性，提升在弱纹理和高动态手术场景下的三维重建保真度与鲁棒性。该框架引入混合交互建模策略来处理手术过程中软组织的拉扯、切割等非刚性形变以及手术器械的刚体运动，结合形变网络和样条曲线驱动的局部连续运动模型，实现对软组织拓扑变化与刚性器械运动的统一建模与动态还原。此外，本文利用渲染过程中的透射率信息，对来自被遮挡视图中的弱监督信号进行概率化过滤，从而实现对器械边界的锐利重建和对遮挡组织的恢复。为全面评估方法的性能，在公共数据集及临床机器人辅助手术数据集上，将所提方法与现有先进方法进行了定量与定性对比。在公开的EndoNeRF 数据集上，本方法在重建质量（PSNR）和感知相似度（LPIPS）指标上均优于现有方法。在三个临床手术数据集上，平均重建PSNR 达到34.35 dB，在分割任务上，平均交并比（mIoU）达到96.51%。实验结果表明，本文方法在软组织形变重建及手术器械分割方面表现优异，为实现更可靠的术中导航和手术模拟提供了技术支持。
医疗 2026年09月16日
人工关节组合界面的磨损行为研究进展

人工关节组合界面的磨损行为研究进展

摘要: 人工关节置换术是骨关节疾病治疗的重要手段, 但关节假体的长期磨损损耗及磨屑诱导的假体周围骨溶解会造成人工关节无菌松动甚至早期失效。 研究人工关节滑动与固定组合界面的磨损行为是探索磨屑形成机制的基础, 也是探明人工关节松动失效机理、 提升关节耐磨性的重要依据。 该文利用Web of Science和中国国家知识网络数据库的资源, 对人工关节磨损行为研究的相关文献进行综述。 探讨人工关节在滑动界面和固定界面产生的磨损行为及主导磨损机理; 分析假体结构、 材料成分、 润滑介质和磨屑等对人工关节磨损行为的影响机制, 总结人工关节优化改进方案; 详细阐述人工关节体外磨损试验研究的方法与技术; 概述人工关节组合界面磨损表征参量的提取方法以及磨损智能检测的发展现状; 总结人工关节磨损行为的研究热点, 指出多信息融合和智能化监测的发展方向, 以期为人工关节磨损行为的基础与试验研究提供参考。
医疗 2024年08月23日
基于壳聚糖的纳米药物在脑部疾病治疗中的应用

基于壳聚糖的纳米药物在脑部疾病治疗中的应用

摘要：血脑屏障作为中枢神经系统和外周血液循环之间的生理屏障, 严格阻挡微生物、毒素、炎症因子和抗体等异物通过血液循环进入大脑, 充当大的“安全卫士”, 对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义.然而, 血脑屏障的存在也限制了小分子药物、大分子物质等治疗性药物的通过, 阻碍了脑部疾病的治疗. 研究发现,纳米材料因具有尺寸小、比表面积大、易于修饰等独特优势, 容易透过血脑屏障, 常被应用于脑部药物递送. 壳聚糖作为最常见的多糖聚合物, 具有生物可降解性、生物相容性、低免疫原性、无毒、黏膜黏附性等生物学特性,常被用来作为纳米药物递送载体. 然而, 壳聚糖不溶于水和大多数有机溶剂, 限制了其应用范围. 对壳聚糖进行磷酸化、羧甲基化、季铵化等不同修饰, 不仅可以改变其溶解性, 还赋予其止血、抗菌等新性能, 进而扩展了其应用范围. 本文主要综述了基于壳聚糖及其衍生物的纳米载体在神经胶质瘤、阿尔茨海默病、帕金森综合征、缺血性脑中风、创伤性脑损伤疾病治疗中的应用, 为脑部疾病治疗的药物递送方案提供了思路.
医疗 2026年02月11日
光固化生物3D打印研究进展及其在生物医药领域的应用

光固化生物3D打印研究进展及其在生物医药领域的应用

摘要：生物3D打印是一种利用活细胞、生物分子和生物材料打印生物医学结构的增材制造方法。光固化生物3D打印利用光对生物墨水进行时空控制实现3D结构的精确构筑, 具有高效、副产物少的特点, 被广泛用于组织工程和再生医学领域。本文对光固化反应的化学原理、常用于光固化生物3D打印的天然、合成生物材料和光固化生物3D打印的工艺、前沿方法进行了总结, 并介绍了各工艺在生物医药领域的相关应用, 最后展望了光固化生物3D打印面临的问题和未来的发展方向。
医疗 2024年05月17日