器官芯片的制备及生物医学工程应用

摘要：器官芯片是在体外构建疾病(或正常)模型的一种新兴技术, 近几年受到科研工作者和医务人员的广泛关注. 相比构建模型的传统方法, 具有便携性、高通量、可模拟在体微环境等优势, 在研究疾病的发病机理、筛选药物等方面有着广阔的应用前景. 本文介绍了器官芯片的发展历程, 综述了器官芯片的主要结构及材料, 通过分析现有器官芯片的结构, 认为高度集成的器官芯片包括微流控芯片、细胞/微组织、构建微环境的执行部件以及微传感器4个要素, 针对每个要素介绍了其常用制备方法. 随后讨论了器官芯片目前已取得的进展以及走向、临床应用所面临的挑战, 最后展望了器官芯片未来的发展方向.

医疗 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 583 浏览

3D打印复合墨水体系在软骨组织工程领域研究进展

摘要：软骨是人体非常重要的结缔组织. 由于自愈合能力有限, 软骨损伤一直是临床治疗难点. 软骨组织工程的发展, 为解决软骨修复难题带来新的契机. 增材制造(3D打印)技术能够精准、快速、个性化地构建功能修复体,在软骨组织工程领域具备极大的应用价值. 以生物材料为基础的打印墨水是3D打印软骨组织工程的核心. 当前复合墨水体系凭借综合性能优势成为3D打印软骨组织工程的关注重点. 本文首先从软骨修复需求出发, 介绍了3D打印软骨组织工程研究常用的生物材料的类型和特点, 论述了国内外利用复合墨水体系构建软骨支架和骨/软骨分层支架的研究现状. 之后着重论述了软骨生物打印采用的复合生物墨水体系的发展前沿, 包括各类不同成型机理和性能特点的复合生物墨水体系、多针头生物打印、同轴生物打印、多技术集成打印等. 最后阐述了软骨生物打印实现临床应用需要克服的挑战, 为今后生物墨水研发提供一定指引.

医疗 2024年08月28日 1 点赞 0 评论 213 浏览

MXene基纳米酶在疾病诊疗中的研究进展

摘要：MXene是一种具有独特物理化学性质的新型2D层状材料，在催化、传感、储能以及疾病诊疗等领域具有广阔的应用前景。随着纳米技术发展和探索的深入，MXene纳米酶的特性被发现并得到快速发展，尤其在疾病的诊疗中展现出显著优势和巨大应用潜力，有望为该领域的科技进步和产业发展带来新的突破。本文总结了MXene纳米酶在疾病诊疗中的研究进展。首先介绍了MXene的制备方法、表面改性以及类酶活性；其次重点阐述了MXene基纳米酶在生物传感、生物成像、抗菌、癌症治疗以及其他疾病的诊疗等方面的应用。最后总结讨论了MXene纳米酶在疾病的诊疗中的研究现状、潜在应用以及未来发展面临的新挑战和新机遇。MXene纳米酶将会成为未来疾病诊断治疗的重要材料。

医疗 2026年05月15日 1 点赞 0 评论 71 浏览

心血管系统植入物抗菌表面的研究进展

摘要：心血管系统植入物长期留置在人体与循环血液接触，在围手术期及留置期间均面临感染风险，极大地威胁着患者的生命安全。细菌在植入物上的黏附和繁殖是植入物引起心血管组织感染的主要原因。赋予心血管系统植入物抗菌功能可有效降低细菌感染发生概率，保障患者生存状态。随着抗菌表面的研究发展，出现了防黏附和杀菌两大类抗菌表面。防黏附表面不含杀菌活性物质，因此很少单独用于抗菌。主要从释放型抗菌、接触型抗菌和可再生型抗菌三方面介绍了杀菌型抗菌表面。释放型抗菌表面主要包含抗生素抗菌、金属粒子抗菌、NO 抗菌和pH 控释涂层以及4 种表面的抗菌机理；接触型抗菌表面主要包含季铵盐抗菌、壳聚糖抗菌和抗菌肽抗菌及其抗菌机理；针对现有的抗菌表面难以避免被细菌残片污染的情况，介绍了可再生抗菌表面，该方法受启发于爬行动物的蜕皮行为，通过牺牲多层结构中的夹层，带走因细菌污染丧失抗菌功能的顶层，裸露出新的抗菌功能表面，实现抗菌表面再生，为长期抗菌功能构建提供了方向。最后，指出了当前心血管系统植入物抗菌功能表面存在的缺陷，并对未来进行了展望。

医疗 2026年06月22日 1 点赞 0 评论 38 浏览

微流控离子浓差极化芯片研制及其生化检测中的应用

摘要：离子浓差极化（ion concentration polarization，ICP） 现象是在外加电场作用下发生在微纳交界面处的一种电富集现象，将ICP 现象与微流控分析技术相结合，可广泛应用于生化分析中带电粒子预富集、目标物分离、靶标物检测等领域。本文首先对ICP 原理及微流控ICP 芯片进行了简要介绍，梳理总结了ICP 芯片的制备技术和方法，其中重点关注了微流道结构设计、纳米结构制备与设计等方面的研究现状与进展。首先对基础单通道ICP 芯片的结构进行分析，进而对并行通道ICP芯片结构以及集成多功能的微流控ICP 芯片进行了总结和讨论，列举了ICP 芯片中纳米结构的制备方法及其优缺点。进而，讨论了优化ICP 芯片的富集效能途径，可通过引入多场耦合、阀门控制等多种手段，实现对靶标物的富集效能优化。最后，针对ICP芯片在多种带电生化样本分析检测中的应用进行综述，指出ICP芯片在匹配检测目标生物特性方面面临挑战，需要提高富集效率和选择性，解决流体控制、混合及传输问题。可以看到，微流控ICP 芯片具有处理样本流量低、分离富集效果好、检测效率高以及易于集成化和小型化等优势，在生化检测领域展示出很好的研究意义和实用前景。

医疗 2025年02月25日 1 点赞 0 评论 197 浏览

益生菌/黑磷纳米片复合材料在肠炎治疗中的应用

摘要：长期暴露在重金属离子环境中或误食过量重金属离子都会导致重金属离子在肠道富集，进而引发肠道部位发生持续性的炎症，严重的甚至会导致其他器官发生病变. 因此，在肠道受损部位高效且持续性的清除重金属离子是治疗这一类疾病的关键. 为此，本研究设计、制备了一种益生菌/黑磷纳米片复合材料, 实现了肠道部位重金属离子的高效且持续性的清除，并且能够有效修复受损肠道. 通过静电相互作用将氨基封端的聚乙二醇(NH2-PEG2000-NH2)修饰在黑磷纳米片(black phosphorus nanosheets，BPs)表面，随后聚乙二醇化的黑磷纳米片通过酰胺缩合反应与鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus GG，LGG)结合，构建BPs-LGG益生菌/黑磷纳米片复合材料. 在重金属离子诱导的肠炎小鼠模型中，口服递送BPs-LGG后，鼠李糖乳杆菌能够将黑磷纳米片靶向递送至肠道受损部位并长期定植，从而在肠道受损部位持续、高效地清除重金属离子并缓解炎症. 该治疗策略具有良好的生物安全性，为治疗重金属离子引起的肠道疾病提供了一种安全、有效的思路.

医疗 2025年11月28日 1 点赞 0 评论 135 浏览

脑与精神疾病神经影像机制研究前沿进展

摘要：当代社会, 脑疾病已成为全球公共卫生领域的重要挑战, 探索其核心神经生物学机制对于开发有效的诊疗策略至关重要. 近年来, 神经影像技术的发展为揭示脑疾病相关的大脑结构, 功能及代谢异常提供了强有力的支持.本文旨在综述脑疾病机制研究中神经影像技术应用的最新进展, 概述不同神经影像技术的应用现状, 特点及新思路. 同时, 本文对各项技术在脑疾病精确诊断, 精准治疗和疗效预测中的应用前景进行了分析, 并提出当前存在的主要挑战及亟待解决的关键科学问题, 以期为未来的研究提供新的理论依据和实践指导, 为临床转化开辟新的思路和方向.

医疗 2026年01月20日 1 点赞 0 评论 130 浏览

静电纺丝技术应用于局部治疗领域的研究进展

摘要: 静电纺丝纳米纤维由于比表面积大、孔隙率高、易添加多种成分等特性，是目前恶性肿瘤局部治疗领域的研究热点之一。因为电纺丝技术的多功能性，通过调整电纺纤维的结构和载药方式，可以满足不同的辅助治疗需求。本文从不同的电纺丝功能设计阐述了电纺丝纳米纤维膜在局部治疗领域的研究进展，并展望其发展前景。

医疗 2024年11月06日 1 点赞 0 评论 204 浏览

低功率受激辐射损耗超分辨显微成像技术研究进展及展望

摘要：受激辐射损耗（STED）是一种功能强大的远场超分辨显微成像技术，已被广泛用于细胞和组织切片等生物样品的超分辨成像。通过增加损耗激光的功率可以显著提高STED 超分辨成像的空间分辨率和成像深度，然而，过高的激光功率会引起严重的光漂白及光毒性。因此，如何在保证成像质量的同时有效降低STED 超分辨成像所需的损耗激光强度，是目前STED 技术在生物成像领域面临的关键挑战。本文从STED 成像的基本原理出发，分别从STED 探针、单分子定位、图像处理和时间分辨探测等4 个方面探讨了实现低功率STED 超分辨成像的策略。针对以上4 种策略及其优缺点的深入分析，为STED 技术在生物学领域的应用提供了有价值的参考和指导。

医疗 2024年12月26日 1 点赞 0 评论 226 浏览

新型抗菌材料的抗菌作用及机制研究进展

摘要：抗生素的使用致使许多细菌产生耐药性，这对人类和动物的健康造成了严重威胁。新型抗菌材料不仅可以有效灭活抗生素耐药细菌，还不会使细菌产生耐药性，使其成为解决这个问题的有效方法。目前，已经研发出了各种新型抗菌材料，如天然抗菌化合物、光催化抗菌材料等，其均具有抗菌效果好、价格低廉、污染小以及生物相容性高等优点，并且科研人员们也结合最新技术对其抗菌机制展开了深入研究。因此，本综述系统介绍了新型抗菌材料的最新研究进展及抗菌机制，对该领域存在的问题进行了论述，并对发展前景进行了展望。

医疗 2026年02月24日 1 点赞 0 评论 81 浏览