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。
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。
医用硅橡胶表面改性技术的研究与应用
摘要：硅橡胶高分子材料由于其耐高温、耐老化、透明度高，以及无毒无味、力学性能优越和生物兼容性好等优点，在生命科学和医学领域得到广泛应用。然而，随着医学技术的不断进步，对医用制品的要求也变得日益严格。硅橡胶植入生物体内容易引起微生物污染，并且其表层与细胞之间的摩擦可能导致细胞组织结构损坏，从而降低硅橡胶植入物的适用性并影响其临床应用。简要介绍了医用硅橡胶的特性及其发展历史，并通过综述国内外研究成果，概述了表面改性硅橡胶在抗菌性能和表面润滑性能方面的研究。常用的抗菌涂层包括纳米金属、抗生素和一氧化氮，常用的润滑涂层包括聚乙二醇、聚丙烯酰胺和透明质酸，以及其他类型的润滑涂层，对各种类型的涂层从制备类型、研究方法、功能效果等方面进行总结归纳，并简要介绍其存在的不足之处，如生物相容性、细菌耐药性和操作工艺等问题，以及可能的改进方法。此外，简要总结了常用的涂层制备方法，并重点介绍了气相沉积技术、紫外光接枝技术以及可逆-失活自由基聚合技术。最后，通过对当前硅橡胶表面改性方法的总结与思考，展望了未来硅橡胶表面改性的研究方向，以期获得性能更加优异的医用硅橡胶。
面向骨科植入应用的可降解锌基材料研究进展
摘要:近几年来,锌合金凭借其良好的生物相容性、促成骨活性以及在体内无害降解等优势,展现出作为骨科内植物材料的巨大潜力。本文介绍了纯锌的生理作用、降解速率以及力学性能等方面的特性,以上述指标与骨科临床需求存在的差距为引,以合金化元素为分类依据,阐述了目前研究人员通过改变材料的微观组织结构并触发相应的强化机制,以及利用添加元素的生理协同功能等方式改善锌基材料性能的现有成果。对医用锌基材料领域在标准制定和合金设计改进以及引入增材制造等新技术等方面进行了讨论,以期匹配多样化的临床诊疗需求。
生物医学领域用比色传感器的先进制造技术
摘要：针对生物医学检测领域比色传感器在疾病诊断、健康监测及环境检测中的应用及其早期技术局限性展开介绍，对数控雕刻、机械压印、激光加工、光刻技术以及3D打印等先进制造技术在传感器微结构制备中的应用与发展进行讨论。数控雕刻法具有低成本和操作简便的优势；机械压印技术适用于高分辨率通道和屏障结构的批量生产；激光加工技术实现快速且非接触式的加工；光刻技术则支持高精度多层集成；3D打印则为快速原型制作和定制化开发提供可能。通过对其技术优势、局限性以及适用性的对比分析指出，多工艺融合与自动化集成将是未来提高比色传感器灵敏度、稳定性和规模化生产能力的关键，将推动其在临床诊断、便携检测和家庭健康监控中的广泛应用。
电离辐射诱导药物的释放或激活
摘要:利用医用放疗射线诱导的化学键可控解离，从而释放或激活生物活性化合物，可以用于放疗诱导的靶向化疗. 这种方法利用了辐射射线的精确性和化疗药物的强效细胞毒性，实现对药物的激活或释放在空间和时间上的可控，在临床应用上具有广阔的前景. 本文综述了近年来研究者们报道的电离辐射诱导药物释放或激活的最新策略，包括传统的高分子囊泡和胶束响应、新型二硒键、含碲响应性高分子以及羟基自由基和水合电子响应有机小分子化合物等，分别阐述了不同策略的优势和缺点如作用机制不清楚、辐照响应灵敏度依然较低等，并对电离辐射诱导药物释放策略的研究前景进行了展望，为肿瘤治疗提供了创新策略.
柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析
摘要: 内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态，为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲，需要分析插入导管及其内藏物的相互关系。分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分，提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型，基于Ｒamberg-Osgood 模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量，结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式。经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10% 以内，在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16%以下的数据点占总数据点的90%。
生物降解性形状记忆聚合物的研究进展
摘要：形状记忆聚合物(SMP)可以在特定的刺激下改变形状，是一类应用前景广阔的智能材料。生物降解性SMP可以在人体内分解。这种材料符合生物医学应用中的严格要求，是微创手术和可触发生物医学设备的理想选择，对其中部分材料已经进行了深入的研究，并有着广泛的用途。文中综述了聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚三亚甲基碳酸酯(PTMC)、聚十二烷甘油酯(PGD)、聚(ω-十五酸内酯)(PPDL)等几种主要的生物降解性形状记忆聚合物的研究进展，并对其形状记忆效应的机理进行了分析和介绍。
病毒富集相关材料及装置的研究进展
摘要: 环境中存在的各种致病病毒对人类的健康造成了极大的危害。高效、快速的病毒富集技术对于早期病毒的诊断和疾病预警、防控具有重要意义。然而，目前有关病毒富集的综述大多侧重于病毒的富集方法，对材料及装置的研究较少。从病毒的电荷特性、生化特性及尺寸等方面阐述了富集病毒的相关材料及装置，涉及冠状病毒、流感病毒、诺如病毒等。此外，结合实例对纳米材料在病毒富集中的应用潜力，尤其在空气传播病毒检测中的有效性进行了说明。同时，探讨了基于其他性质的病毒富集材料和装置，如通过蒸发去除溶剂达到富集目的的方法。最后，探讨了微流控芯片在病毒富集领域的技术优化和应用前景，旨在为后续研究提供理论参考。
3D打印钛合金个性化颅骨修复体抗冲击性能研究
摘要：基于患者颅骨CT数据进行个性化设计、制造的3D打印钛合金个性化颅骨修复体，可完美匹配颅骨个性化缺损，并进行有效修复，但以往相关研究很少关注颅骨修复产品的抗冲击性能。因此，基于电子束熔融技术，该文设计制造了一种新型多孔结构颅骨修复体，并利用落球冲击装置对3D打印钛合金个性化颅骨修复体和数字成型三维塑形钛网进行抗冲击性能试验，对比研究两种产品的抗冲击性能，评价冲击变形对颅内脑组织的影响。实验结果显示，3D打印钛合金个性化颅骨修复体组在冲击过程中平均最大变形为0.7mm，远小于数字成型三维塑形钛网的平均最大变形5.9mm。对比研究表明，3D打印钛合金个性化颅骨修复体具有更好的抗冲击性能，还可有效修复颅骨缺损、保护颅内脑组织。
