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植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

植入式生物可降解电化学储能器件的研究进展

摘要：新型生物可降解的植入式医疗电子器件在个性化健康监测和疾病的精准诊疗方面展现出巨大的应用潜力. 然而, 真正实现临床应用还面临着诸多挑战, 尤其是缺乏与之相匹配的生物可降解能源器件. 现有的植入式电池体积庞大、封装坚硬, 与柔软的生物组织机械失配. 此外, 电池所使用材料包含有毒有害物质, 植入体内后存在严重的安全隐患, 更重要的是服役结束后需要通过二次手术移除, 这给患者带来了极大的身体和经济负担. 具有瞬态特性和良好生物相容性的柔性供能器件为解决以上问题提供了新的途径. 其中, 生物可降解电化学储能器件具有独立的供电能力, 基本不受外部条件约束, 这与植入式医疗电子的特殊应用场景完美契合. 基于此, 本文重点综述了面向植入式医疗电子应用的生物可降解电池及超级电容器的最新研究进展, 根据器件构型对其进行了分类讨论, 内容包括工作原理、材料选择、电化学性能、降解行为等. 最后探讨了各自所面临的一些问题和挑战,并对未来的发展方向进行了展望.
医疗 2025年05月27日
镁合金全降解血管支架研究进展

镁合金全降解血管支架研究进展

摘要：全降解血管支架具有克服传统不可降解金属支架长期植入引起的慢性炎症、晚期支架血栓以及需长期服用抗血小板药物等问题的潜在优势，因此目前在世界范围内是介入医学工程领域研究开发的热点。镁合金全降解血管支架因兼具较高的支撑强度和生物可降解吸收特性，更是走在了全降解血管支架发展的前列。本文主要介绍国际上广泛关注的德国Biotronik 公司镁合金全降解血管支架的研发历程，以及我国自主研发的AZ31、JDBM和MgZnYNd 3 种镁合金全降解血管支架研发现状。国内外大量的动物和临床实验表明，镁合金血管支架在体内是安全有效的，但其降解速率比预期稍快。通过建立新型合金体系并改善支架的结构和涂层，镁合金全降解血管支架性能将逐渐完善，并在不久的将来在治疗心血管疾病等方面发挥其重大作用。
医疗 2024年01月22日
稀土元素应用于牙齿组织修复的研究进展

稀土元素应用于牙齿组织修复的研究进展

摘要:牙齿的功能在于促进食物消化、帮助发音和保持面部的协调美观。近些年来,随着人们对保护牙齿的重视,牙齿的组成和结构以及导致牙组织损坏的诱因和过程被科研工程者深入地研究。为了消除龋病、牙齿脱落和畸形给人们生活带来的不利影响,修复破损的牙组织、进行种植牙和正畸是恢复牙齿功能和美观性的有效途径。研究表明,一些稀土元素能很好地参与牙齿材料的矿化与制备,进而显著提高牙组织修复材料的性能。本文综合介绍了稀土元素应用于防龋、修复牙组织、正畸等方面的研究现状,分析了稀土元素在牙组织修复过程中所起的作用,提出了科学而合理的建议,并展望了稀土元素应用于牙组织修复的未来发展方向。
医疗 2025年05月13日
医用钛合金表面改性技术研究进展

医用钛合金表面改性技术研究进展

摘要：钛合金因其合适的弹性模量、高强度、良好的耐蚀性等特点在生物医用领域有着广泛的应用。然而钛合金耐磨性、耐疲劳性、生物相容性和抗菌性较差，对器械使用寿命、植入物的成功率等方面有很大影响，主要介绍了通过表面改性技术来提高钛合金耐磨性、耐疲劳性能、生物相容性抗菌性，并展望其未来可能的发展方向。
医疗 2024年01月22日
负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

负泊松比型镍钛合金血管支架结构设计及其在血管中的支撑性能研究

摘要：通过用户自定义NiTi合金子程序对负泊松比结构的凹凸型自扩张支架进行有限元模拟分析，通过控制变量法研究了不同几何参数条件下，支架在自膨胀过程中状态和应力演化情况。结果表明：随着周向支撑单元数量Nc和支撑圈倾斜杆与水平方向的夹角θ改变，凹凸型支架与之对应的支撑性能出现完全相反的变化。支架轴向距离在向四周扩张过程中变化的大小主要与参数h/l和0呈负相关。凹凸型支架处于病变股动脉时的扩张率可以达到90.3%，高于现有自膨胀医疗支架。本凹凸型支架在股动脉中工作时可以实现均匀的扩张，直接避免了中间狭小而两端宽的情况出现。进行了Goodman疲劳曲线和疲劳因子评估，符合国家对医用支架的服役寿命要求。
医疗 2025年04月16日
生物阻抗检测芯片设计综述

生物阻抗检测芯片设计综述

摘要: 综述了生物阻抗检测芯片的设计与优化,重点分析了双电极与四电极的适用场景及其在测量精度和便携性上的取舍。此外,针对不同检测需求,详细探讨了ADC法、DAC法、逐次逼近法、半正弦DAC法及基线消除技术的实现原理与特点。研究结果表明,双电极结合高效DAC方法在便携设备中具有显著优势,而四电极配置则适用于高精度阻抗测量场景。本文为生物阻抗检测芯片的设计提供了理论支持,并展望了其在可穿戴医疗设备和动态监测领域的应用前景。
医疗 2025年12月12日
基于壳聚糖的新型敷料及其应用

基于壳聚糖的新型敷料及其应用

摘要：壳聚糖由于具有凝血、抗菌、生物相容性好、可生物降解等优点,在材料学和生物医药等领域表现出巨大的应用潜力。本文介绍了壳聚糖的凝血、抑菌机理,列举了基于壳聚糖的新型敷料的研究进展。按照形态的不同将其分为基于壳聚糖的织物类敷料、基于壳聚糖的水凝胶敷料、基于壳聚糖的海绵状敷料、基于壳聚糖的水胶体敷料、基于壳聚糖的不对称湿润性敷料和基于壳聚糖的冷冻凝胶敷料;总结了基于壳聚糖的新型敷料在抑菌性质、体外凝血性质、防水性质、透气性质和力学性质等方面的实验结果;详细归纳了基于壳聚糖的新型敷料在治疗糖尿病足溃疡、烧伤创面、下腔静脉损伤和内窥镜鼻窦手术等疾病方面的应用。最后,对基于壳聚糖的新型敷料存在的一些问题(如制备过程受外界环境的条件的影响较大、对壳聚糖的部分工作机理还处于初步阶段)和发展做出了展望。
医疗 2024年01月22日
镁基非晶合金作为生物材料的应用现状

镁基非晶合金作为生物材料的应用现状

摘要：镁合金由于其密度小，比强度高等特点愈发受到社会关注，其非晶合金又由于弥补了传统晶态镁合金的部分缺点而成为当今研究热点之一。结合国内外文献及镁合金在国内外生物领域中的应用的具体情况，综述了传统镁合金在生物领域的应用现状，比较了镁基非晶合金与传统晶态镁合金的腐蚀情况，探究了镁基非晶合金因其非晶性能而得到的更优的力学性能，展望了镁基非晶合金作为生物材料的发展前景，为镁基非晶合金在生物材料领域中的应用技术研究及发展提供参考。
医疗 2024年05月10日
微化工技术在纳米药物递送系统中的应用

微化工技术在纳米药物递送系统中的应用

摘要：纳米药物递送系统利用纳米尺度载体包裹药物, 通过结构设计、尺寸调控、表面功能化修饰等策略, 克服生物屏障, 增强稳定性与靶向性. 然而, 传统制备技术难以满足纳米药物递送系统粒径与结构可控制备的需求.微化工技术以其高效的热质传递、精准可控的反应条件以及过程可放大性等优势, 在纳米药物递送系统制备中展现出巨大潜力. 本文综述了微化工技术在纳米药物递送系统制备中的应用, 包括微混合技术原理、典型纳米载体形成机制及连续可控制备策略. 展望未来, 动力学调控的多步微反应逐级组装等新兴策略有望进一步推动纳米载体的精准构筑与临床转化.
医疗 2025年12月08日
3D 打印纯钛骨支架表面掺银介孔生物活性玻璃涂层的性能研究

3D 打印纯钛骨支架表面掺银介孔生物活性玻璃涂层的性能研究

摘要：术后感染是临床上常见且最具挑战性的问题之一,开发新型抗菌涂层是解决该问题的有效策略,具有重要的科学及社会意义。在3D打印多孔钛骨支架表面制备了具有抗菌功能的生物活性涂层,研究发现,银(Ag)以单质的形式存在于介孔生物玻璃(MBG)涂层之中,随着Ag含量的增加(0%,0.5%,1%,1.5%,摩尔分数),介孔涂层的比表面积从377.6m2/g下降到363.35m2/g。体外矿化结果表明,随着Ag含量的增加,磷灰石诱导能力略微下降。抗菌实验表明,银的添加显著提高了支架的抗菌性能。添加少量的银(0.5%)即可达到100%的抗菌率。支架与MC3T3-E1细胞共培养的实验结果表明,Ag掺杂的MBG涂层具有良好细胞相容性,且添加少量银能促进MC3T3-E1细胞增殖。使用一种简单的浸渍提拉法将掺Ag的MBG涂层应用于具有复杂的多孔结构3D打印钛支架上,使得支架的矿化性能、杀菌性能以及细胞相容性显著提高。本研究为进一步开发多功能骨植入支架提供了新思路。
医疗 2024年01月10日