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 1 点赞 0 评论 65 浏览

氧化锆口腔种植体的动态植入过程分析与设计

摘要：在牙科种植领域常使用的种植体材料多为纯钛或钛合金, 然而钛金属种植体存在美学缺陷及潜在的致敏可能等问题. 氧化锆陶瓷由于其高强度、美观性与生物相容性被认为是钛金属种植体的理想替代品, 但目前国内对于氧化锆种植体的研究仍处于起步阶段. 本文通过对氧化锆种植体及骨组织进行有限元建模, 并对种植体的动态植入过程进行仿真, 分析了骨组织内部的应力-应变状况. 结果发现, 随着植入深度的增加, 种植体与骨组织的接触面积增大, 松质骨内应力增加. 考虑到骨组织的具体结构, 将松质骨内的最大应力-应变作为分析的主要对象, 结合损伤分析, 对种植体模型进行了优化. 此外, 还设计了3种具有自攻刃设计的种植体模型, 分别进行应力应变分析后确定了最优设计. 之后建立了具有自攻刃设计的种植体模型, 并模拟了临床的3种植入方案: 螺纹成形、螺纹切割、螺纹成形与切割进行分析, 通过分析得到螺纹成形与切割种植方案更为安全的结论.本文结果可以指导氧化锆种植体的结构设计以及植入时的条件设定等, 为我国自主研发的氧化锆种植体进行了理论指导, 为其早日进行临床应用指明了方向.

医疗 2024年07月16日 1 点赞 0 评论 266 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 110 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 56 浏览

仿生人工心脏瓣膜材料的研究进展

摘要：治疗瓣膜性心脏病的重要方式是进行人工心脏瓣膜置换。通过仿生设计构建的人工心脏瓣膜材料，有利于在结构和性能上模拟天然组织，有望改善现有人工心脏瓣膜材料生物力学不匹配、生物耐久性较低等缺陷。以聚合物为原料制备的瓣膜具有高度可调可控性，表现出重现原生瓣膜三层异质、各向异性特点的显著优势。本文从人体原生瓣膜的结构和性能特点出发，重点关注其结构各向异性和力学各向异性特征，分析了仿生人工心脏瓣膜材料的设计思路；重点介绍了水凝胶瓣膜、纤维基瓣膜和水凝胶／ 纤维基复合瓣膜等聚合物瓣膜中涉及仿生材料的研究进展，提出根据原生瓣膜纤维层、海绵层和心室层各层结构、组分和功能进行更精确的仿生设计是仿生人工心脏瓣膜材料未来重要的优化方向。

医疗 2024年05月28日 0 点赞 0 评论 373 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 118 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 102 浏览

生物质碳点荧光材料在生物医药领域中的应用

摘要：荧光材料由于具有特殊的光学性质，在生物医学、生物成像和荧光传感等相关领域有广泛的应用。与传统的荧光剂相比，纳米荧光材料具有稳定性好、荧光强度高等优点。然而，传统的荧光纳米材料通常含有重金属，使其在生物医药领域中的应用受到限制。生物质荧光碳点作为一种新型的荧光碳纳米材料，因具有优异的生物相容性、化学惰性、荧光可调节性，在生物医药、生物传感、荧光成像等多个领域展现出应用潜力。但是，目前生物质碳点应用于生物医药领域的综述文献相对较少。因此，本文总结了不同天然产物制备碳点的绿色合成方法，对碳点的荧光机理进行了分析和归纳，重点阐述了碳点在生物传感、生物成像、药物载体、生物抗菌剂等生物医药领域的应用研究，讨论了存在的问题，并对碳点在该领域的发展方向进行了展望。

医疗 2024年05月28日 1 点赞 0 评论 229 浏览

临床医用金属植入体及器械

摘要：临床医用材料是能够植入到生物体中与生物组织结合并修复的材料，或用于制造临床医用器械的材料。常见的临床医用金属材料包括不锈钢、钛合金、钴合金、锆合金、铝合金、可降解的镁合金和锌合金、形状记忆合金以及其他生物医用金属等。本文从材料属性分类类比到临床医用材料分类的具体涵义，聚焦临床医用金属类型及其相应的临床医用制品和器械，并用直观的视图展示了临床医用合金物化的典型代表，深入浅出描述了金属材料在临床中的应用，对临床医用金属材料的科学普及发挥巨大的作用，为交叉学科从业者进一步优化材料和性能设计奠定坚实的基础。

医疗 2024年07月30日 1 点赞 0 评论 240 浏览

再生医学材料的发展和机遇

摘要：再生医学已经解决了许多因衰老、疾病和受伤而引起的受损器官和组织的修复再生问题. 这归功于再生医学材料在医学领域的应用和发展取得了显著进步, 特别是在功能性生物材料、干细胞再生医学、生物再生材料和器官生物打印等方面. 再生医学材料因其独特的性质, 在药物输送、诊断成像、组织工程等领域得到广泛应用. 材料技术的发展进一步促进了组织再生科学, 并为帮助诊断疾病和治疗受损组织提供了绝佳的机会, 在治疗衰老相关退行性病变以及创伤修复等领域有着巨大的应用潜力. 本文详细讨论了开放手术再生、微创手术再生、无创手术再生和智能穿戴再生四个方面的再生医学材料的医学应用及其相关的机制, 并深入讨论了再生医学材料现阶段所面临的挑战、发展前景以及临床转化的机遇, 旨在为广大研究者探索更多样化的再生医学材料医学应用奠定基础, 并为最终实现其临床转化提供启发.

医疗 2026年02月10日 1 点赞 0 评论 95 浏览