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 1 点赞 0 评论 67 浏览

齿科修复用氧化锆陶瓷的增材制造现状及进展

摘要：氧化锆陶瓷因其高强度、耐腐蚀、菌斑黏附率低以及良好的生物相容性和美观性，成为牙科修复用全瓷材料的理想选择。但传统的减材制造工艺材料浪费严重，微小结构加工受限，难以高效生产优质产品。而增材制造技术的灵活性和自由度，不仅能实现牙科修复用氧化锆陶瓷高效快速制备，还能满足牙科领域精准、复杂的个性化需求。本文从氧化锆陶瓷材料性能、增材制造技术及应用三个方面，归纳了牙科修复用氧化锆陶瓷的研究进展，并对相关增材制造技术进行深入探讨，特别关注了光聚合成型、材料挤出和材料喷射等关键技术在牙科修复中的应用和前景。最后总结了本文的主要观点，并对未来增材制造牙科修复用氧化锆陶瓷的研究方向和可能的挑战进行了展望。

医疗 2024年09月13日 1 点赞 0 评论 296 浏览

用于乳腺肿瘤细胞三维培养的纤维-水凝胶复合支架的制备及表征

摘要:从力学性能和组成成分两方面还原乳腺肿瘤细胞的生长环境,开发了一种负载富血小板血浆的纤维-水凝胶复合结构支架。通过检测支架的元素组成和化学结构,确认支架中各组分的成功负载,并利用扫描电镜、溶胀测试和水接触角测试表征了支架的表面形貌和理化性能。研究表明:复合支架具有适用于物质传输的孔隙和利于细胞黏附的表面性能;加入纤维显著提高了水凝胶的力学性能,且复合支架具有与乳腺肿瘤组织接近的弹性模量((4.79±0.45)kPa);与二维(2D)培养和无纤维的水凝胶支架相比,复合支架上培养的乳腺肿瘤细胞增殖能力提高了33.1%,显示出细胞聚集成球的特性,并对化疗药物显示出更低的敏感性。复合支架有助于肿瘤学体外研究和预测抗肿瘤药物疗效。

医疗 2024年12月06日 1 点赞 0 评论 179 浏览

冷冻电镜前沿技术与发展应用

摘要：随着冷冻电镜(Cryo-EM)分辨率革命的到来，冷冻电镜技术已成为生物大分子结构解析的核心手段。这场技术革命的背后，是多维度技术的协同发展。新兴的冷冻制样技术，尤其是亲和载网及时间分辨率的冷冻制样技术，不仅具有整合生物复合体提纯与冷冻制样、降低气- 液界面影响的潜能，还有望捕捉生物过程的瞬时构象。冷冻聚焦离子束减薄结合荧光定位与高压冷冻技术，可实现对细胞或组织样品的精准减薄，助力揭示细胞原位中的“分子社会”及生物过程的时空调控。冷冻透射电镜硬件、控制软件及探测器的不断发展，极大推进了高通量、高分辨率、自动化的电镜数据采集。近年来，人工智能(AI) 与冷冻电镜技术的深度融合，正在推进冷冻电镜技术向着捕获生物大分子动态生物过程，揭示其原位时空调控和“分子社会关系”方向飞速发展，为揭示生命本质提供了强大的技术支撑。冷冻电镜技术不仅在基础研究中具有重要意义，在药物开发等应用领域也展现出巨大潜力。本文将围绕冷冻样品制备、冷冻透射电镜及探测器硬件数据收集及AI 应用等方向展开阐述。

医疗 2026年03月26日 1 点赞 0 评论 87 浏览

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 1 点赞 0 评论 301 浏览

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 1 点赞 0 评论 299 浏览

硅基微环谐振器在生物医学检测领域的研究进展及临床应用潜力

摘要：硅基微环谐振器(silicon-based microring resonator, SMRR)作为光学生物传感器中的无标签检测典型应用，具备小尺寸、高灵敏度、易集成等优势，适用于物理、化学及生物信号的检测。阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种常见的神经退行性疾病，隐匿性高，而早期干预可以有效缓解AD进程。针对AD的早期诊断，基于SMRR 的光学检测平台能有效克服血液筛查中的低丰度标志物和干扰因素问题，展现出超灵敏、低假阳性的检测应用潜力。但目前SMRR在AD检测上的临床应用受限，主要因其存在优化设计差异大、缺乏商用成品芯片、统一检测平台及高成本等问题。同时，AD早期诊断生物标志物存在争议，限制了其辅助诊断作用。本文综述了SMRR的传感原理，总结了其在生物医学领域的研究进展，并以AD为研究对象，探讨了基于SMRR 的检测技术主要的应用局限及其在AD早期诊断领域的临床应用潜力。未来，硅基微环谐振器技术的标准化、集成性和普适性可能成为主要的发展方向，本文可为开发成熟的商用检测仪器提供参考，推动其在临床诊断领域的广泛应用。

医疗 2026年03月23日 2 点赞 0 评论 67 浏览

聚合物修饰黑磷及黑磷类似物纳米材料在生物医学中的应用进展

摘要：在二维纳米材料中，黑磷（BP）被认为是弥补石墨烯和TMD缺点的有希望的候选材料，而低维黑磷是一类由层状半导体BP衍生出的纳米材料。其中BP具有结构的高度各向异性、带隙宽度可调、空穴迁移率和电子迁移率高等特点，这些特点给予BP独特的性质，如导电性、光热、光动力学、力学行为等，BP的近红外光响应使其在光热/光动力抗菌中显示出显著效果。此外，由于其独特的层状结构，BPNS具有高的表面积与体积比，这使其成为负载和递送其他抗菌纳米材料或药物的优良药物载体。本文首先讨论了低维BP的物理特性并介绍了不同的制备方法，然后系统梳理聚合物修饰黑磷纳米材料在各个领域的治疗应用进展，如癌症治疗（光疗，药物输送和协同免疫治疗）、骨再生和神经发生，最后讨论了未来临床试验面临的一些挑战和进一步研究的可能方向。

医疗 2026年04月20日 1 点赞 0 评论 49 浏览

生物医用高分子材料细胞膜表面功能化的策略与应用

摘要：细胞膜是细胞的外层包裹结构，保护细胞内部免受外界干扰. 通过对细胞膜进行修饰，引入特定的分子或结构，可以实现对细胞命运和功能的调控，从而赋予细胞特殊的功能. 近年来，利用高分子材料在细胞膜上发生自组装的策略用于功能化修饰细胞膜表面已被广泛研究. 本文综述了利用高分子、多肽及DNA纳米材料对细胞膜进行修饰的策略，总结了其带来的包括受体寡聚化、细胞膜通透性改变以及调节细胞间通讯的生物效应以及细胞膜表面功能化的生物应用.

医疗 2024年11月13日 1 点赞 0 评论 215 浏览

量子点在疾病诊疗中的应用

摘要：量子点（quantum dots，QDs）是一种纳米级半导体晶体，因其独特的光学和电化学特性，在疾病诊疗领域极具潜力。在疾病诊断方面，QDs的高亮度和光稳定性使其在生物成像技术中能实现细胞、组织乃至单个生物分子的高分辨率成像，QDs作为荧光标记物，可用于细胞追踪、生物传感以及癌症、感染性疾病免疫和相关疾病的检测，为早期准确诊断开辟新途径。在疾病治疗方面，QDs可作为多功能纳米载体，用于靶向药物递送，帮助药物实现靶向输送，显示药物传递和释放的踪迹，QDs还可以作为光敏剂或光敏剂的载体，选择性破坏恶性细胞、血管病变和微生物感染，减少对正常组织的损伤。尽管前景广阔，但QDs从研究到临床应用仍面临诸多挑战，如毒性、稳定性和规模化工业化生产等问题。通过表面修饰、封装技术及合成工艺的改进，研究人员正逐步解决这些问题。本文总结了QDs的类型，重点介绍了其在生物成像、生物传感器、病原体检测、药物输送和光动力治疗领域的最新研究进展，讨论了阻碍其临床应用的多重障碍，并探索了克服这些挑战的潜在解决方案。

医疗 2026年03月18日 1 点赞 0 评论 65 浏览