细胞的力学智能

摘要：生物智能行为特征, 如感知、记忆、学习、问题求解及决策等, 在人类、动物及具有神经系统的高等生物中普遍存在. 近期研究揭示, 单个细胞在与其微环境相互作用的过程中, 也表现出部分类似于人类智能的行为, 如“多模态感知” “问题求解” “学习记忆”及“演化适应”等. 细胞智能作为新提出的颠覆性理论概念, 其基本问题包括细胞智能的形成原理、群体细胞涌现群体智能行为机制及单细胞进化为多细胞生命的演化动力等. 随着生物力学及力生物学的发展, 大量研究表明细胞力学微环境对细胞生理行为具有重要影响. 在力学刺激作用下, 单个细胞同样表现出智能行为. 基于此, 本文提出了“细胞的力学智能”的概念, 从细胞力学感知、力学决策、力学记忆及力学学习等方面对智能行为特征进行了总结, 旨在为细胞力学智能的形成机制及其潜在应用方向 (如细胞智能医学) 提供新的思路与见解.

医疗 2026年09月15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 358 浏览

脑靶向纳米递药

摘要：近年来, 脑疾病纳米递药系统因其研发数量和质量的提升而备受瞩目, 凭借其入脑效率高、生物利用度高及可控释放等特性, 在治疗中枢神经系统疾病方面展现出巨大潜力. 然而, 绝大多数纳米递药系统尚处于临床前研究阶段. 纳米载体入脑面临血脑屏障的阻碍、非特异性分布及潜在的纳米毒性等诸多挑战. 深入分析如何更加高效且安全地克服血脑屏障、实现精准靶向以及增强脑内清除能力, 对促进脑靶向纳米递药系统的设计构建及其临床转化应用至关重要. 本文探讨了脑靶向纳米递药系统克服血脑屏障的方法, 包括利用脑靶向配体修饰纳米颗粒与血脑屏障相互作用以跨越或修复血脑屏障、利用外部物理刺激打开血脑屏障及通过外周途径入脑避开血脑屏障; 实现对大脑特定区域和细胞类型的精准递送; 以及该系统的脑内命运和清除过程. 同时, 本文分析了具有代表性的纳米递药系统研究现状, 旨在为设计具有更高效率、更强选择性和更好生物相容性的脑靶向纳米递药系统提供参考, 推动临床脑疾病治疗技术的发展.

医疗 2026年02月11日 1 点赞 0 评论 226 浏览

基于深度学习的全新药物设计研究进展

摘要：先导化合物的设计和发现是新药研发中最具挑战性和创造性的阶段, 其过程需考虑候选分子的结构新颖性、生物活性、靶标选择性、可合成性、成药性和安全性等多种属性的优化。虽然计算机辅助药物设计方法的发展和应用大大节省了先导化合物发现阶段的时间和经济成本, 但仍未能扭转新药研发成功率低的现状。近年来, 随着深度学习技术的不断发展, 基于深度学习的全新药物设计方法为先导化合物的发现带来新的契机, 前景巨大。这些全新药物设计模型使用的深度学习框架包括编码-解码器、循环神经网络、生成对抗网络、强化学习等。本文综述了这些深度学习框架的基本原理、模型输入分子表征以及效果评测指标, 并对其在全新药物设计领域的应用前景进行了展望。

医疗 2024年05月17日 1 点赞 0 评论 342 浏览

可降解载药栓塞微球研究进展

摘要：载药微球是介入栓塞治疗中常用的栓塞剂, 能够阻断肿瘤供血并局部释放高浓度药物治疗实体恶性肿瘤。然而, 当前应用于临床的药物洗脱载药微球多采用不可降解的聚乙烯醇材料, 存在长期残留、炎症反应以及重复治疗受限等问题。因此, 基于可降解材料的载药微球近年来成为该领域的研究热点之一。系统综述了可降解载药微球的研究进展, 重点关注其材料设计、药物负载方式、多功能集成策略、制备工艺和体内外性能表现。对于可降解材料, 从水解与酶促降解等主要机制出发, 总结了一系列典型高分子材料的结构调控方法与降解行为。在药物递送方面, 阐述了不同理化性质的药物与载体材料之间的相互作用机制。微球的多功能集成方向主要包括显影、形状记忆与热效应等, 而乳化法、微流控以及电喷雾法等制备工艺则为其粒径控制与结构设计提供了重要支撑。体内外研究表明, 此类微球具备良好的栓塞稳定性、可控降解行为和显著的抗肿瘤效果。最后, 对可降解载药微球的未来发展方向作出了展望。

医疗 2026年09月09日 1 点赞 0 评论 144 浏览

不规则多孔结构钛合金人体植入物的制备和性能研究

摘要: 相比规则多孔结构，不规则多孔结构更能较好地模仿实际骨小梁结构。基于Ｒhion 6软件中GH 插件构建了不规则多孔结构模型，并采用激光选区熔化技术( SLM) 制备出2 组多孔结构植入物样件。对多孔结构样件进行了热处理和力学性能测试，比较热处理前后力学性能变化。实验表明: 当不规则度增加时，弹性模量和抗压强度降低;当孔隙率增加时，弹性模量和抗压强度增加。多孔结构样件经过880℃/30 min/FC热处理后，弹性模量无明显变化，抗压强度下降，延展性变好。

医疗 2024年07月19日 1 点赞 0 评论 265 浏览

碳酸钙基微纳材料与肿瘤创新诊疗

摘要：癌症是当前全球范围内人口死亡的主要原因之一, 已成为包括中国在内的世界各国面临的持续性公共卫生挑战. 在过去的几十年中, 肿瘤防治领域涌现出了一系列富有成效的诊断方法与治疗手段. 但是, 受肿瘤异质性等因素影响, 当前临床中常用的肿瘤诊治手段仍难以满足患者对于精准防治的迫切需求. 因此, 我们亟需发展更为先进的防治方法以进一步提升癌症患者的治疗效果与生活质量. 近年来, 随着生物材料和纳米生物医学等交叉学科的不断发展, 一系列具有丰富理化性质与生物学功能的微纳材料被成功用于构建各类肿瘤靶向纳米影像探针与药物递释载体, 极大提升了肿瘤诊断的精准性以及肿瘤治疗的疗效和安全性. 碳酸钙作为自然界中大量存在的一类矿化材料, 具有易于合成、分子离子吸附效率高、微酸响应性分解与质子中和等特点, 在肿瘤微酸响应性纳米影像探针和药物递释载体构建等方面得到了广泛的关注与研究, 并表现出了较好的应用前景. 本综述将首先介绍碳酸钙基微纳材料可控合成方法, 进而介绍其在响应性纳米影像探针、药物靶向递释、微环境调控等肿瘤创新诊治领域的研究现状. 最后, 本文就该领域所存在的不足与缺点进行讨论, 并对未来的发展方向进行展望.

医疗 2026年02月05日 1 点赞 0 评论 264 浏览

面向穿戴或植入式临床应用的ssDNAGFET纳米生物传感器发展现状

摘要：单链DNA探针-石墨烯场效应管（ssDNA-GFET）纳米生物传感器在可穿戴或可植入式临床应用领域有着广泛前景。介绍了现有ssDNA-GFET的应用、标志物检测性能提升方法、真实人体样本溶液中标志物检测，以及面向可穿戴或可植入式临床应用的柔性化研发现状，总结了ssDNA-GFET在投入实际可穿戴或可植入式临床应用前有待解决的问题。

医疗 2024年05月15日 1 点赞 0 评论 265 浏览

新型生物栓塞材料: 从物理封堵到智能协同

摘要：经导管动脉栓塞(transcatheter arterial embolization, TAE)已成为中晚期肝癌的核心微创治疗手段之一。但传统栓塞剂多属于“被动物理封堵”, 在栓塞可控性、可视化追踪及协同治疗方面存在明显不足。近年来, 功能化生物材料正驱动栓塞体系从单纯的“物理封堵”向“功能集成-智能响应-主动导航”的栓塞-治疗精准协同模式变革。相关研究从机械栓塞器械的结构/力学性能优化, 发展到可注射原位成形的液体/ 凝胶栓塞剂, 再到集载药控释、肿瘤微环境调控、与外源物理能量场(激光、磁、放射等)协同治疗于一体的多功能平台, 并进一步发展到可在外场引导下精准到达靶区治疗的微纳机器人。以功能演进为主线, 归纳了上述新型TAE 治疗策略的各类代表性设计与关键问题, 探讨了该领域面临的挑战, 旨在为下一代智能可协同治疗的栓塞材料的设计提供新思路。

医疗 2026年08月20日 1 点赞 0 评论 142 浏览

无机金属异质结半导体在肿瘤治疗中的应用研究

摘要：随着对半导体催化机制的不断研究，发现半导体材料在光/声刺激下会发生催化反应，从而产生活性氧。因此，近年来半导体材料被广泛研究用于肿瘤治疗。基于不同激发源，用半导体材料催化治疗主要分为光催化治疗和声催化治疗，其中异质结半导体材料与单纯的半导体材料相比，因其特殊的电子转移方式，在肿瘤催化治疗中表现出更好的疗效。通过分析异质结材料的催化机制，将近年来设计合成的多种无机金属异质结分为4 类，同时详细讨论了不同异质结材料在光/声催化治疗领域的研究和发展。希望从异质结催化增强的机制出发，为用于高效肿瘤治疗无机金属异质结材料的设计提供新的思路。

医疗 2024年07月19日 1 点赞 0 评论 440 浏览