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生物陶瓷材料的3D打印技术现状

生物陶瓷材料的3D打印技术现状

摘要：3D打印技术在小批量、个性化定制方面具有较大优势，因而在生物医用领域备受关注。可供3D打印的耗材已涵盖高分子、金属、陶瓷和衍生材料等多种类型。生物医用陶瓷熔点高、韧性差，是最不容易应用于3D打印的材料。文章综述了以陶瓷粉体、陶瓷浆料、陶瓷丝材、陶瓷薄膜等不同原料形态为耗材的3D打印陶瓷制备工艺进展，并对SLS、3DP、DIW、IJP、SL、DLP、FDM、LOM等不同工艺制备陶瓷的表面粗糙度、尺寸大小、致密度等参数进行了对比。文章还总结了3D打印生物陶瓷在骨组织工程支架和口腔修复体等硬组织修复领域的临床应用现状。综合比较，SL陶瓷增材制造技术的制造精度和成形质量高，且能制备较大尺寸零件，还可以通过掺杂微量营养元素以及表面功能性修饰来赋予生物陶瓷更好的生物学性能、力学性能乃至抗菌、肿瘤治疗等功能，具有较明显的优势。3D打印制备的生物陶瓷相比传统减材制造工艺，制备的骨组织工程支架和口腔修复体不仅力学性能好，而且具有更优秀的生物相容性和骨传导性等。
医疗 2024年07月16日
深度学习在生物医学领域中的应用简介

深度学习在生物医学领域中的应用简介

摘要：深度学习是人工智能领域中的一种新兴技术, 已在生物医学科学领域展现出巨大的潜力. 本文总结了深度学习的算法、原理和应用. 深度学习模型包含多个层次, 能够从数据中进行分层特征学习. 与传统的机器学习相比, 深度学习在自动特征提取、抗噪声能力、泛化能力和多功能性方面具有优势. 深度学习已成功应用于基因组学、转录组学、蛋白质组学、药物发现和疾病生物学等多个生物医学领域的问题中. 然而, 深度学习模型的可解释性还不足, 并在多模态数据集成方面面临挑战. 解决模型可解释性并将生物学知识集成的限制将加速深度学习技术转化为临床实践. 总的来说, 深度学习正在通过从大型生物医学数据中获取新的见解, 并改变生物医学研究和转化领域. 网络架构、可解释性和训练方法的持续进步将进一步释放深度学习推进人类健康发展的巨大潜力.
医疗 2026年02月28日
可降解锌基骨植入材料及其表面改性研究进展

可降解锌基骨植入材料及其表面改性研究进展

摘要：医用锌及锌合金有望成为新一代可降解骨植入物材料来促进骨缺损的修复。概述了可降解医用锌基材料的优势，包括较好的生物安全性和抗菌效果、能促进植入部位周围血管和新骨的生成以及骨相关基因的表达能力。在此基础上，从基底材料、细胞种类及实验结果等方面系统总结了近年来关于可降解医用锌基材料生物相容性和降解行为的研究。同时，归纳了可降解医用锌在临床修复骨缺损方面所面临的主要问题和挑战，包括较差的力学性能和较强的细胞毒性。可降解医用锌较差的力学性能可以通过合金化进行改善，概述了多种新型医用锌合金的力学性能及其生物相容性。表面改性是提高可降解医用锌基表面生物相容性和调控降解的有效手段。从基底样品、表面改性手段、使用的细胞或动物模型以及细胞相容性和降解行为等方面，综述了近年来可降解锌基骨植入材料表面改性的研究现状，提出了可降解锌基骨植入材料表面改性目前所面临的难点问题，包括传统表面改性手段加剧了锌离子的释放或在表面改性后可降解医用锌的生物相容性改善功效不足，以及未来的发展方向。
医疗 2024年06月20日
微纳电子器件在疾病微创诊断与治疗中的研究进展

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
AMPK介导线粒体自噬的分子机制及其调控动物生理健康的作用

AMPK介导线粒体自噬的分子机制及其调控动物生理健康的作用

摘要：随着中国畜牧养殖转型，从细胞层面探究生理调控机制对保障动物健康、提升生产效益具有重要意义。综述了AMP 激活的蛋白激酶（AMP−activated protein kinase，AMPK）介导线粒体自噬的分子机制及其在动物生理健康中的作用，详细阐述了AMPK 的结构功能、激活机制及其通过直接（如磷酸化MFF、激活TBK1）和间接（调控ULK1、PGC−1α 和mTOR 通路）途径调控线粒体自噬的过程；分析了在营养缺乏、氧化应激及疾病感染等条件下，AMPK 与线粒体自噬的协同保护作用：AMPK 作为细胞内关键的能量感受器，在线粒体自噬维持细胞稳态过程中发挥多维度的重要调控作用。AMPK 不仅可直接调控线粒体自噬，还能通过调节ULK1、PGC−1α 和mTOR 等下游信号通路影响线粒体自噬。探讨了该调控轴对动物肌肉发育、肉品质、抗氧化应激能力及免疫功能的积极影响，以期为通过探究生理调控机制，促进动物健康生长提供科学理论依据。　
医疗 2026年08月10日
生物质基抗菌材料制备及其应用进展

生物质基抗菌材料制备及其应用进展

摘要:应对病原微生物(如细菌)感染是人类生命健康所面临的挑战之一. 生物质基抗菌材料具有可再生、可降解、可改性及生物相容性好等优点, 是近年来的研究热点之一. 本文系统综述了近年来纤维素、木质素及壳聚糖等代表性生物质基抗菌材料的制备及其应用进展, 涵盖生物质抗菌原理分析、材料制备方法及其抗菌性能优化策略(如季铵化、氨基硅烷化、羧甲基化、硫醇化等结构改性, 以及纳米金属或金属氧化物颗粒组成复配等). 重点介绍了生物质基材料与抗菌分子的接枝原理、金属或非金属复合材料性质及实际应用情况(如医疗、食品保鲜、日用化妆品、纺织及污水处理等). 最后, 总结了生物质基抗菌材料的研发现状和挑战, 并对其未来的发展趋势进行了展望.
医疗 2025年12月04日
金属组学和金属蛋白质组学技术于生物医药研究的 应用

金属组学和金属蛋白质组学技术于生物医药研究的 应用

摘　要　金属是生命过程中必不可少的辅助因子,是许多关键细胞进程中的必需元素。金属组学作为一门新兴的研究领域,旨在了解并揭示基于金属的生命过程的分子机制及金属的生物活性,相关研究在近年来得以蓬勃发展并受到广泛关注。本文详述了金属组学的概念及相关研究技术,重点介绍金属组学的一个重要研究分支———金属蛋白质组学,并对该领域应用于生物医药研究取得的进展进行综述,内容涵盖金属/ 金属药物在单细胞层面的摄取研究,组织和器官中的金属/ 金属药物分布研究、及其在细胞内结合靶点蛋白的鉴定及表征,金属蛋白的生物信息学分析等方面。基于以上研究现状,进一步探讨了金属组学技术在生物医药研究中所面临的挑战及发展前景。
医疗 2024年01月10日
超疏水表面在血液接触类医疗器械中的应用进展

超疏水表面在血液接触类医疗器械中的应用进展

摘要：医疗器械与血液接触时易引发凝血、排斥等不良反应，会显著增加感染风险。研究表明，构建超疏水表面能够有效减少生物分子黏附，改善溶血和凝血现象，抑制微生物生长，显著提升血液相容性，因而在血液接触器械表面获得广泛应用。然而，目前对超疏水表面与血液、细胞及细菌相互作用的机制仍缺乏系统性认知，这在一定程度上限制了其进一步应用。为推进超疏水表面在医疗领域的应用与发展，系统总结了当前超疏水表面的构建策略、方法及材料体系，深入探讨了超疏水表面与血液中血浆蛋白、血小板和红细胞的相互作用机理。研究发现，超疏水表面的特定微纳结构形貌能够有效调控表面与血液成分的暴露面积和可附着区域，改变表面蛋白的吸附构型，优化表面血液流动的流体动力学特性，从而实现对表面血液相容性及其耐久性的精准调控。还全面综述了超疏水表面在植入式医疗器械、体外循环设备和伤口敷料等血液接触医疗器械中的创新应用，证实超疏水涂层在该领域具有广阔的应用前景。最后，前瞻性地指出了该领域面临的主要挑战，包括涂层的长期稳定性、使用耐久性以及生物相容性综合评价体系的建立。研究结果为未来超疏水表面在医疗器械中的优化设计和临床转化提供了重要的理论支撑和实践指导，对促进医疗器械表面改性技术的发展具有重要的参考价值。
医疗 2026年06月22日
生物医用有色金属材料研究现状与未来发展

生物医用有色金属材料研究现状与未来发展

摘要：生物医用有色金属材料发展迅速，形成了适应不同体内环境、不同组织的医用有色金属材料及器件体系；着眼未来开展领域研究规划，提升新型医用有色金属材料及器件的临床应用水平，兼具理论研究与实践应用价值。本文论述了生物医用有色金属材料在耐蚀性、耐磨性、疲劳强度及韧性、生物适配性等方面的关键性能要求，系统梳理了永久性植入有色金属材料、生物可降解有色金属材料、多孔医用有色金属材料、医用有色金属表面改性等细分领域的研究进展、发展趋势与科学问题。在凝练各类生物医用有色金属材料未来研究方向的基础上，提出了加强基础与关键核心技术研究、组建“产学研医监”协同创新体、建立相关标准及规范、培育高精尖人才体系等发展建议，以期为新型材料发展布局与前沿技术研发提供先导性参考。
医疗 2024年05月10日
高分子材料在蛋白分离应用中的研究进展

高分子材料在蛋白分离应用中的研究进展

摘要：蛋白质是构成生命组织、调节生理功能、为生命活动提供能量等所必需的重要物质. 随着蛋白质组学技术的提出及生物技术的迅速发展，对蛋白质高效分离的需求日益增长. 高分子材料凭借其良好的稳定性、智能响应性、可设计性及易加工性等特点成为蛋白分离领域的重要材料. 本文依据蛋白质自身物理特性，基于高分子官能团与蛋白的相互作用机理，将高分子分为中性、正电、负电以及可调节电荷体系，综述了其在蛋白分离技术中的应用，并展望了高分子材料在蛋白分离领域的未来发展.
医疗 2026年08月04日