摘要：精准医疗的发展亟需高效、稳定且多功能的生机界面。大自然中丰富的微纳结构与功能机制为生机界面设计提供了重要的灵感源泉，但面向精准医疗的生机界面仿生设计仍然缺少深入、系统的综述研究。系统梳理生机界面设计中的典型仿生策略，重点介绍防粘、粘附增强、液体定向传输与微针穿刺等生物功能结构的原理及其在界面构建中的应用价值，探讨激光加工、3D 打印等前沿制造技术在实现多尺度仿生结构制造方面的优势与局限。结合精准医疗领域中的典型应用实例，包括防粘电刀、粘附贴片、可穿戴微流体诊疗传感器与药物递送系统，展示出仿生结构在提升界面适配性、功能集成度与临床适用性方面的显著优势。最后，展望人工智能、智能响应材料、多材料3D 打印等新兴技术对推动仿生生机界面发展的重要作用。主要提出结合智能材料的动态化仿生设计和结合人工智能的智能化界面设计的指导性观点，可填补行业和领域目前缺少这类综述文章来引领的空白，对未来精准医疗中生机界面的仿生设计制造的发展具有一定借鉴意义。

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。

摘要：共轭聚合物(CPs)是一类具有长程π电子共轭体系的高分子化合物, 由于其独特的光物理性质, 共轭聚合物已经被广泛应用于生物传感、成像、药物递送、治疗等多个领域. 本文从共轭聚合物的结构设计及其应用出发, 重点总结了本课题组近年来在多功能共轭聚合物的设计合成及其在疾病诊疗、病原菌杀伤及组织创伤修复领域的应用研究, 并探讨了当前研究的主要方向以及所面临的机遇与挑战.

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。

摘要：因创伤、感染、肿瘤等原因造成的骨折和骨缺损问题一直广受关注。尽管人体骨组织有一定的再生和修复能力，但单纯依靠骨再生难以完成骨缺损的修复。当下TC4钛合金、不锈钢和铬钼合金等传统医用材料与人体细胞相容性较低，因此迫切需要开发出力学性能优良、生物相容性适宜的新型生物材料来解决长期植入引起的应力屏蔽和细胞相容性差等不良反应的共同难题。由于存在鸡尾酒效应，高熵合金具有可适应性调节的力学性能和良好的生物相容性，已被广泛应用至新型医用植入物材料。从医用高熵合金元素选择、力学性能、生物性能及耐蚀性4个方面探讨了目前医用高熵合金植入物材料的研究热点及进展，并展望了未来医用高熵合金的发展趋势，为后续新型医用高熵合金植入物材料的研究提供方法、思路和理论支撑。

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。

摘要：医用诊疗针作为多种医疗操作中的关键器械，其性能优化始终是微创医学领域的研究重点。针对传统诊疗针存在的穿刺阻力大、组织损伤不可控及操作精度不足等核心问题，从仿生学视角提出多维度优化路径：通过复现生物穿刺器官的功能性结构实现穿刺力动态调控；借鉴黄蜂产卵器的多段耦合运动原理构建柔性组合针系统，显著提升穿刺路径的主动操控性；将表面微织构与振动辅助协同设计，有效分散组织应力分布和摩擦力。研究揭示出仿生结构在降低机械损伤、抑制软组织位移及增强靶向精准度方面的关键作用，并在此基础上展望仿生医用诊疗针的未来发展趋势，为新一代诊疗针的研发提供理论依据与技术参考。

摘要：微电子系统的创新功能设计及其柔性集成封装是推进智能可穿戴设备在主动健康监测领域应用发展的核心动力. 本研究采用控制处理芯片、温湿度传感器、信号采集与无线传输模块以及光纤等光/电子元器件和功能模块设计与开发了一套温湿度数据可视化监测系统，并基于超低模量有机硅非水凝胶和3D间隔织物为主要材料复合制备了一种兼具本征和结构柔性的可拉伸电路板对其实现了一体柔性集成与封装，发展得到了一款可穿戴人体微环境(数据)可视化监测功能腰带. 所使用的新型有机硅非水凝胶复合织物材料杨氏模量和抗弯刚度分别仅为0.113 MPa和114.680 mN·mm，在充分保留原织物基底柔软顺应性的同时，还有效地引入了有机硅类材料固有的优异生物相容性、疏水性和电绝缘性，并实现了断裂拉伸强度和断裂拉伸率等力学性能的进一步增强，分别提高了48.775%和22.507%. 经其集成与封装得到的人体微环境可视化监测功能腰带采用假人进行穿戴模拟测试，通过可拉伸光纤显示板颜色变化成功地实现了人体微环境温湿度变化情况实时探测和监控. 该功能腰带还可通过与手机和电脑等设备进行连接，实现人体微环境数据的移动监测和云存储，在老年人卧床护理等特殊护理领域显示出优异的应用潜力.

【摘要】目的：自行设计3D 打印微孔钛人工腕关节，经医院伦理委员会批准后，观察临床效果。方法：自2019 年2 月至2020 年11 月，收治类风湿性腕关节炎4 例，枪伤致腕关节开放性部分缺损1例，骨性腕关节炎1 例，均采用个性化3D 打印微孔钛人工腕关节置换术治疗。纳入标准: 腕关节炎疼痛明显，需要行全腕关节融合，腕骨严重缺血坏死、塌陷。排除标准: 腕关节结核或化脓性感染，全身情况差，合并严重并发症。术前、术后评估测量腕关节疼痛( VAS) 评分，腕关节活动度( 屈伸、尺桡偏、旋转活动度) 以及握力，采用配对资料比较的秩和检验进行统计学分析。结果：患者均获随访，时间12. 5( 2. 7，19. 5) 个月。末次随访时: VAS 评分由术前的47. 5 ( 45. 0，60. 0) 分减少为0 ( 0，2. 5) 分( Z =－ 2. 232，P ＜ 0. 05) ; 握力由术前的7. 00( 3. 0，9. 0) kg 增加到术后17. 5( 11. 5，20. 0) kg( Z = － 2. 201，P ＜ 0. 05) ; 腕关节活动度中屈曲、尺偏和桡偏较术前明显改善( Z = － 2. 214，－ 2. 041，－ 2. 333，均为P ＜ 0. 05) ，背伸、旋前和旋后改善不明显( P ＞ 0. 05) 。关节假体均无松动及脱位。结论3D 打印微孔钛人工腕关节治疗重度腕关节疾病初期临床观察效果良好，病人满意。

摘要：作为一种先进的表面改性技术，功能涂层为纤维材料在抗菌防护、监测诊断及治疗康复等生物医疗领域的应用提供了有力支撑。系统综述了功能涂层在生物医用纤维材料的最新研究动态，着重从技术原理、功能结构和多场景应用等方面展开剖析。在生物医用领域，功能涂层的研究聚焦于改善纤维材料与生物组织接触的生物相容性，以及提升纤维材料修复生物组织等特定生物医用属性。随着精准医疗和个性化医疗需求的增长，功能涂层技术正朝着智能化、动态响应的方向发展，pH 敏感、温度响应、酶触发等智能涂层体系不断涌现，为生物医用纤维材料赋予了环境自适应能力。从抗菌防护、监测诊断、治疗康复及多功能复合集成4 个应用维度展开论述。为进一步提升纤维材料在生物医用领域的应用水平，未来的研究方向需聚焦在智能化材料开发和多功能化集成等方面，并不断提升纤维材料的生物与环境适应性，以推动功能涂层与纤维材料的协同发展。