列表

药物潜在靶标识别与药物设计方法研究

药物潜在靶标识别与药物设计方法研究

摘要：药物靶标识别与验证是新药研发的首要环节, 其关键挑战在于筛选出同时满足疾病机制关联性、结构可靶向性及成药潜力的生物分子靶标. 通过早期且全面的靶标验证, 可明确建立靶点调控与疾病治疗效应的因果关系. 基于对靶标三维结构及功能特征的深度解析, 结合理性药物设计策略, 能够高效发现和优化与靶标特异性结合的活性化合物, 显著缩短药物发现周期并降低研发成本. 在复杂疾病治疗领域, 靶标发现技术与药物设计方法的协同应用, 不仅提升了药物的靶向性和治疗效力, 更推动了医药研发范式从“广谱治疗”向“精准干预”的转型.本文系统总结本课题组近二十年在靶标识别、药物设计以及人工智能药学等方法和平台上的发展及原创新药研究进展, 并基于当前研究态势, 深入探讨药物设计领域亟待解决的关键科学问题, 进而对未来发展趋势与挑战提出展望.
医疗 2026年06月10日
医疗机器人关键技术研究进展及展望

医疗机器人关键技术研究进展及展望

摘要：医疗机器人是全球高端医疗装备的发展“高地”，与人工智能、脑机接口、新一代移动通信等前沿技术跨领域融合后成为医疗行业新质生产力的重要组成部分；把握医疗机器人关键技术研究态势，将支撑我国医疗机器人领域精准布局、提升医疗机器人产业技术竞争力。本文基于多维度的调研与评估，立足医疗机器人的发展需求，明晰了手术机器人、康复机器人、诊断机器人、其他医疗机器人的应用现状，梳理了结构设计、运动控制、感知反馈、信息处理与导航、远程通信与人机交互、人工智能辅助诊疗等医疗机器人关键技术方向的研究进展；进一步提炼出智能化与自主化、小型化与柔性化、交互多模态化与远程化、系统集成化与生态协同等医疗机器人关键技术突破方向。相关研究成果厘清了医疗机器人技术发展脉络与整体态势，为构建自主可控的医疗装备产业体系、提升医疗科技核心竞争力提供了理论支撑与决策参考。
医疗 2026年04月02日
下肢外骨骼康复机器人的分类及其应用现状

下肢外骨骼康复机器人的分类及其应用现状

摘要：下肢外骨骼康复机器人应用于下肢运动功能障碍人群，使患者能够通过机器恢复或改善行走和运动能力。但是，基于不同疾病，患者所需求的功能是不同的，比如肌力不足的患者需要增强助力，脊髓损伤患者需要运动代偿，步态异常患者需要步态矫正，脑卒中患者需要神经康复。为了设计对疾病更有针对性的下肢外骨骼康复机器人，本文根据各类下肢功能障碍的特点与康复需求，按照设备所提供的主要功能，对现有的下肢外骨骼康复机器人进行汇总和分析比较，总结现有设备的功能与疾病的相关性，为研究设计新型下肢外骨骼康复机器人提供一定参考。
医疗 2024年10月23日
金属镁催化高张力三元环系的不对称开环反应

金属镁催化高张力三元环系的不对称开环反应

摘要：利用储量丰富、廉价易得、低污染元素作为催化资源构筑重要立体化学结构具有重要研究意义. 含杂原子的手性化合物, 例如手性氨基醇类、手性酰胺类、取代四唑类, 吲哚衍生物、吡咯烷衍生物等结构单元广泛存在于天然产物中, 并且在药物研发过程中具有重要的价值. 高效构建以上结构单元一直以来都是化学、生命科学、药学科研工作者重点关注的问题. 三元环系结构具有较大的环张力, 导致其稳定性低, 因此具有较高的反应活性.重要三元环系化合物主要包括: 环氧乙烷(oxirane)、氮杂环丙烷(aziridine)以及供体-受体环丙烷(donor-acceptor,D-A cyclopropane), 这些结构的不对称开环反应成为构建上述重要结构骨架的合成砌块. 值得注意的是, 近些年在金属催化剂催化策略下, 经三元环类化合物的不对称开环反应高效构建高对映选择性的含杂原子结构片段及杂环骨架受到了广泛的研究关注. 同时, 伴随了多种催化策略的发展. 本文主要综述了近年基于金属镁催化策略的三元环类化合物不对称开环反应研究进展, 讨论了基于不同类型亲核试剂及催化条件下的开环反应途径和方法, 阐述了反应的相关应用, 探讨了部分机理过程. 最后, 对三元环类化合物不对称开环反应当前的发展状况进行了总结,并在此基础上进行了相关展望.
医疗 2025年01月09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
体外膜式人工肺材料研究进展

体外膜式人工肺材料研究进展

摘要：体外膜肺氧合作为体外生命支持的核心技术，其组件膜式人工肺在急性呼吸衰竭及心肺手术中发挥了重要作用。然而，当前膜式人工肺面临气体传递效率差、气体选择性低及血液相容性不足等难题。本文综述了近年来研究人员对膜式人工肺的改进工作，主要介绍了膜式人工肺材料的制备与结构调控以及表面改性，分析了热致相分离技术中绿色稀释剂及二元稀释剂体系的应用以及仿生涂层、多功能结构设计等在提升气体选择性及血液相容性上的优势。另外，指出了膜式人工肺在长时间使用中的血液相容性不足、气体传输与抗渗漏性能平衡等瓶颈问题，提出了通过材料改性与结构优化实现多功能一体化的解决方案。最后，展望了膜式人工肺在小型化、高效化及可持续化发展的方向。本文为膜式人工肺的高性能开发与临床应用提供了系统性参考。
医疗 2026年03月27日
基于有机场效应晶体管的可穿戴柔性监测设备在生物医学领域的研究现状

基于有机场效应晶体管的可穿戴柔性监测设备在生物医学领域的研究现状

摘要：介绍了基于有机场效应晶体管（organic field effect transistor，OFET）技术的柔性半导体器件的工作原理和发展概况，综述了基于OFET 的生物力学监测设备、文身生物监测设备、细胞检测设备等可穿戴柔性监测设备的研究现状，分析了基于OFET 的可穿戴柔性监测设备存在的不足，指出了微型化、个性化、多元化等是未来基于OFET 的可穿戴柔性监测设备的发展方向。
医疗 2024年10月09日
智能时代的脑科学与类脑智能研究

智能时代的脑科学与类脑智能研究

摘要：以智能科技为核心技术、智能算力为生产力的智能时代再次把脑科学推向世界科学与技术前沿。脑科学是研究人、动物和机器的认知与智能的本质和规律的科学。对神经系统结构和功能联结规律进行全面解析将最终绘制成脑功能联结图谱，近10 多年来神经科学研究致力于系统性地解析神经系统的神经元类型和神经结构连接，在单细胞转录组分析、神经网络结构示踪等技术推动下取得了阶段性进展。解析人类大脑这一最为复杂的信息和智能系统，会启迪类脑智能理论和类脑智能技术，即脑科学/神经科学启发的智能理论和技术。在智能时代，脑科学研究的多学科交叉研究范式促使脑机接口、类脑智能计算等类脑智能研究领域加入脑科学。脑机接口的神经解码和编码技术为绘制人脑功能神经网络图谱提供了重要的功能研究技术和方法，并且可探索在脑疾病临床诊治上的应用。类脑计算正成为脑科学研究的一种新范式，借鉴脑处理信息和学习的基本原理发展高能效、高速和智能的新型类脑计算系统，利用发展的类脑计算系统可以加速发展脑模拟和数字大脑，促进理解大脑运行机制和治疗脑疾病，发展数字脑科学和脑医学。新近出现的脉冲神经网络智能处理器为构建大规模类脑智能计算系统奠定了基础，未来类脑超级算力极可能超过人类大脑算力，影响智能科技变革和人类社会发展。
医疗 2024年12月17日
机器学习在生物医用合成材料中的设计与应用

机器学习在生物医用合成材料中的设计与应用

摘要： 生物医用材料包括天然材料和合成材料，其在组织再生和精准给药等医疗领域中具有不可替代的作用。然而，生物医用材料的性能优化长期受限于传统试错法的高成本与低效率。随着材料基因组计划和高通量实验技术的发展，数据驱动的设计方法为生物医用材料的开发提供了新范式。机器学习（Machine learning, ML）作为人工智能的核心分支，能够从海量的多源数据中提取有效特征，建立成分、结构与纳米尺度功能特性之间的构效模型，显著加速了新材料的筛选与性能预测。本文系统综述了机器学习在金属有机框架（MOFs）、水凝胶及生物质炭等生物医用合成材料设计中的创新应用，重点探讨了监督学习、生成模型及可解释人工智能等方法在材料建模中的实施路径与典型范例。结果表明，ML 在多项任务中成效显著，如预测MOFs 的药物负载与释放行为、优化水凝胶的力学性能与生物相容性，以及调控生物质炭的孔隙结构及表面活性等，这不仅提升了材料研发效率，也揭示了材料功能的内在影响机制。目前，ML 虽面临数据标准化不足、模型可解释性有限和实验验证体系不完善等挑战，但通过融合多模态数据库与自动化实验平台，将推动生物医用材料逐步实现智能化设计与个性化应用。本综述旨在为生物医用材料领域研究人员提供基础知识、方法选型参考，并展望了未来的发展方向。
医疗 2026年09月10日
脑机接口技术中植入式神经电极的发展与挑战

脑机接口技术中植入式神经电极的发展与挑战

摘要：脑机接口为人脑功能研究和人机智能交互提供了重要方法, 开辟了具身智能时代生命科学与信息技术交融的新战场. 植入式神经电极作为神经元与电子设备之间的直接通讯工具, 能够在细胞尺度上记录和调制神经活动, 具有信号范围广、空间分辨率高、易于实现复杂控制等突出优势. 然而, 植入过程中的组织损伤以及组织和接口之间的机械错配等问题严重限制了神经电极的长期稳定交互功能, 迫使其从最初的刚性硅基逐渐变得柔性、可拉伸甚至规定时间内可降解. 本文综述了脑机接口技术中植入式神经电极的发展历程和研究进展, 从材料和器件角度重点介绍了具有低异物反应的神经电极的制备策略, 并讨论了植入式神经电极未来的发展趋势和可能面临的挑战.
医疗 2026年03月27日