可降解高分子材料在心血管治疗植介入器械中的应用
摘要：可降解心血管治疗植介入器械已经成为医疗器械开发中的热点。生物医学材料是可降解心血管治疗植介入器械的核心。总结了相关可降解高分子材料的化学物理性质以及降解特性，讨论了可降解心血管植介入器械预期功能与材料性质的关系，并指出了未来可降解医用高分子材料面临的挑战与发展方向。
骨软骨组织工程仿生梯度支架研究进展
摘要：骨软骨缺损是导致关节发病和残疾的重要原因，骨软骨组织工程是修复骨软骨缺损的方法之一。骨软骨组织工程方法涉及仿生梯度支架的制造，该支架需模仿天然骨软骨组织的生理特性（例如从软骨表面到软骨下骨之间的梯度过渡）。在许多研究中骨软骨仿生梯度支架表现为离散梯度或连续梯度，用于模仿骨软骨组织的特性，例如生物化学组成、结构和力学性能。连续型骨软骨梯度支架的优点是其每层之间没有明显的界面，因此更相似地模拟天然骨软骨组织。到目前为止，骨软骨仿生梯度支架在骨软骨缺损修复研究中已经取得了良好的实验结果，但是骨软骨仿生梯度支架与天然骨软骨组织之间仍然存在差异，其临床应用还需要进一步研究。本文首先从骨软骨缺损的背景、微尺度结构与力学性能、骨软骨仿生梯度支架制造相关的材料与方法等方面概述了离散和连续梯度支架的研究进展。其次，由于３Ｄ打印骨软骨仿生梯度支架的方法能够精确控制支架孔的几何形状和力学性能，因此进一步介绍了计算仿真模型在骨软骨组织工程中的应用，例如采用仿真模型优化支架结构和力学性能以预测组织再生。最后，提出了骨软骨缺损修复相关的挑战以及骨软骨组织再生未来研究的展望。例如，连续型骨软骨仿生梯度支架需要更相似地模拟天然骨软骨组织单元的结构，即力学性能和生化性能的过渡更加自然地平滑。同时，虽然大多数骨软骨仿生梯度支架在体内外实验中均取得了良好的效果，但临床研究和应用仍然需要进行进一步深入研究。
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。
3D 打印生物陶瓷人工骨支架的研究进展
摘要：生物陶瓷骨支架是继金属骨支架之后，较为理想的人工骨缺损修复材料。由于骨缺损形状各异，增材制造技术与生物陶瓷的结合，为骨支架的制备提供了个性化、定制化、成型复杂型体的可能。目前，陶瓷人工骨的增材制造技术展现出了巨大应用前景，但仍面临着力学强度不高、生物性功能单一的问题。为此，本文从提高骨支架的力学性能、拓展其生物性功能的角度出发，归纳分析了浆料/粉体体系、脱脂烧结工艺、材料复合、结构设计对支架力学性能的影响，从药物释放、治疗肿瘤两个方面总结了多生物功能支架的研究进展，并介绍了增材制造陶瓷骨支架在生物体内的研究现状。最后，对增材制造生物陶瓷人工骨的发展进行了展望。
3D 打印钛金属骨科植入物应用现状
摘要: 3D 打印技术近年来在骨科植入医疗器械领域发展迅速，由于其能够根据患者需求个性化地定制植入物形状，并且精确控制植入物的复杂微观结构，从而实现植入物外形和力学性能与人体自身骨的双重适配。生物医用钛及钛合金作为目前骨科植入物的主要原材料，具有优越的生物相容性，与3D 打印技术结合，成为各国科学家以及医疗器械厂家研发的热点，促进3D 打印钛金属骨科植入物的商业化。针对3D 打印钛金属骨科植入物的特点、钛金属粉末要求、已上市产品情况、临床研究、存在的问题以及标准和审评规范等的现状与发展进行论述和展望。
构建软骨支架的天然生物材料
摘要：关节软骨的自我修复能力有限，发生损伤后须进行修复或置换，然而传统的治疗方法难以达到理想的效果，组织工程技术为此难题带来了曙光。在组织工程三要素（种子细胞、支架材料、信号分子）中，支架材料起着至关重要的作用。对关节软骨支架材料进行了综述，重点介绍了软骨组织中天然存在的Ⅱ型胶原蛋白、透明质酸和硫酸软骨素３种生物材料，并就目前组织工程支架材料存在的问题和未来发展方向进行了讨论。
介入器械分类及其发展趋势
摘要：根据世界卫生组织的数据，心血管疾病是全球的头号死因，到2030年心血管疾病将造成大约2500万人死亡。由于人口老龄化以及社会经济发展带来居民饮食结构的改变，我国心血管疾病发病率逐年提高，中国正成为心血管疾病发病率最高的国家之一。因此，在相当长的一段时间内，心脑血管疾病的有效治疗都将会是一个重大命题。介入治疗具有介入创伤小、手术危险小、疗效明显等特点，成为治疗心脑血管疾病的主要治疗方式。本文回顾了介入治疗装置及器械的发展现状，对国际产业发展趋势进行介绍，同时对国内介入治疗产业发展面临的机遇与挑战进行分析。
用于癌症治疗的mRNA疫苗递送策略
摘要：mRNA癌症疫苗是一种新兴的癌症免疫治疗工具, 通过递送编码肿瘤特异性抗原的mRNA来激活患者的抗肿瘤免疫应答, 展示出较传统疗法更高的疗效和更低的毒性. 然而, 其临床应用的关键在于靶向递送系统的设计这不仅能提高治疗效果, 还能实现个体化精准治疗. 本综述系统评述了mRNA癌症疫苗的靶向递送策略, 涵盖基于生物源性、有机、无机及杂化纳米材料的多样化载体设计, 分析了各类递送系统的优缺点, 探讨了不同给药途径对靶向效果的影响, 以及mRNA控释策略在提高靶向性中的作用. 此外, 本文还阐述了mRNA癌症疫苗的作用机制和发展现状, 剖析了靶向递送面临的挑战, 并展望了其临床转化前景. 通过审视靶向策略的设计和应用, 本综述旨在为mRNA癌症疫苗的进一步发展提供参考.
纳米非晶及其在生物医学中的应用
摘要：晶态合金在人类发展史上占据了数千年的历史，不过近年来，非晶合金由于具有更高的强度、韧性、耐腐蚀性、耐磨性和生物兼容性在生物医学工程领域展现出更广阔的应用前景。然而，由于非晶合金处于亚稳态，热稳定性较差，而纳米结构的引入可以通过原子弛豫降低界面自由能，增强非晶材料的热稳定性，同时可以提高表面与细胞的有效接触面积，增强其生物相容性。因此，纳米结构与非晶材料的结合是解决块体非晶合金（BMG）应用局限性的一种有效方法。综述了BMG和纳米非晶（NG）的特点及其在生物医学中的应用，介绍了NG的优越性能以及主要制备方法，并将合金、BMG和NG在生物医学中的应用做了简单比较，展示了NG在生物医学一些特别领域的独特应用和光明前景。此外，就NG目前遇到的困难挑战和未来发展方向进行了展望。
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。
