摘要：表观基因组编辑技术作为一种不改变DNA序列的基因表达与功能调控方法, 近年来在遗传疾病研究与治疗领域取得显著进展. 本文从表观基因组编辑工具的演变历程, 系统阐述表观编辑的多样策略, 包括DNA甲基化、组蛋白修饰以及多重表观修饰的协同机制. 深入探讨表观基因组编辑相较于传统基因治疗在安全性、可调节性与适应证范围方面的独特优势. 总结了其在疾病相关研究及临床转化前景, 并重点分析表观编辑工具体内递送的技术挑战和未来发展趋势. 随着高效核酸递送系统的开发, 表观编辑有望发展为一种安全、高效、可调控的精准调控与基因治疗平台, 特别适用于表观遗传异常相关疾病、高度遗传异质性疾病以及需多基因同时干预的复杂疾病, 为精准医学提供全新技术范式.

摘要：膜分离技术具有可常温运行、操作简便、容易集成及分离效率高等特点，广泛应用于液体与气体的分离纯化。蛋白因具有独特的结构与功能，如含有特定的水分子/离子通道、金属离子结合位点、规则纳米结构或抗菌耐污染性能等，被用于制备分离膜，赋予膜优异的渗透选择性能或独特的分离性能或抗菌耐污染等功能特性。本文简要介绍了用于制膜的关键功能蛋白的结构与性能，总结分析了几种常用的蛋白膜制备方法，详细综述了目前几种关键蛋白分离膜的研究进展，深入分析了蛋白膜研制存在的问题，最后展望了未来蛋白膜的研究方向。

摘要：纳米生物催化治疗是一种利用外源纳米催化剂在病变区域引发特定化学反应来实现疾病治疗的新兴治疗方式，因其具有高效性、高选择性和外物理场的可调控性，已成为生物医学领域的热点方向。近年来，外物理场（超声、光场、电场、磁场等） 调控的纳米生物催化受到了广泛关注。其中，磁场作为一种安全可控且无组织穿透深度限制的外源性刺激方法，已应用于临床磁热疗与磁共振成像，近年来在催化治疗领域也展现出广阔的前景。本文重点综述了磁性材料在磁场作用下产生的三种物理效应（磁热、磁力、磁电），以及基于这些物理效应调控纳米生物催化的研究现状，并对未来发展方向进行了展望。

摘要：生物传感器的不断进步促进了可穿戴健康监测技术的快速发展. 汗液中富含与人体健康相关的多种生物标志物. 基于汗液检测的可穿戴传感技术对于人体健康监测具有重要的应用价值. 除了传统的电化学检测, 光学检测作为一种快速、简便的测量方法, 在可穿戴汗液传感领域也发挥着至关重要的作用. 基于此, 我们从柔性界面材料、汗液采集方式和光学检测原理及方法三个方面综述了近5年来国内外可穿戴光学汗液传感技术的研究进展. 最后, 总结了目前可穿戴光学汗液传感器面临的问题, 并对其发展及应用前景进行展望.

摘要：钛合金具有良好的力学性能和生物相容性，被认为是一种理想的植入体材料。但致密钛合金的弹性模量较高，在植入人体后与骨之间存在应力遮挡现象，易引发植入体松动。采用增材制造技术制备的多孔钛合金能够很好地解决这一问题。从多孔结构的设计方法与增材制造的原理入手，综述了增材制造多孔钛合金在力学性能方面的研究现状以及在生物医疗领域的研究与应用进展，并对其未来的发展趋势进行了展望，指出今后可在以下４方面对医用多孔钛合金展开深入研究：1）研发更先进的成型设备以提高多孔钛合金的成型质量与成型效率；2）对多孔结构进行仿生化设计，将高力学性能与高生物性能有机结合；3）通过对Ｇｉｂｓｏｎ－Ａｓｈｂｙ模型进行修正，可获得更为准确的力学性能预测结果；4）开发新型钛合金材料以提高多孔钛合金的生物相容性。

摘要：医用介入导丝被广泛应用于各类介入手术，是目前经皮冠状动脉成形（PTCA）术及经皮血管成形术（PTA）中常用的医疗器械之一。在医用介入导丝表面添加亲水或疏水涂层，可以减小导丝在临床应用中的组织摩擦和组织损伤，有效提高导丝的通过性、抗菌性和生物相容性，减少炎症。综述了近年来国内外医用介入导丝亲水和疏水涂层材料，介绍了这些涂层的机理、附着力优化、抗菌修饰等方面内容，重点介绍了聚四氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚对二甲苯等涂层材料体系的研究进展，介绍了不同材料体系在医用导丝亲水和疏水涂层的作用机理和实际应用，同时介绍了亲疏水涂层的制备工艺，重点阐述了层层自组装、紫外光接枝、等离子体接枝和化学气相沉积等制备方法的可操作性、优势和劣势。最后在总结前人研究成果的基础上，对医用介入导丝涂层的现状及面临的问题进行了探讨，并对医用介入导丝涂层的发展方向及提高涂层综合性能等方面进行了展望。

摘要：构建具有特定细胞模拟功能的人工细胞有助于探索天然生物细胞系统中复杂的生物反应过程和细胞功能，并为深入了解生命起源提供便利。对于人工细胞的构建方法而言，无论是基于自上而下的原则，还是基于自下而上的原则，在过去的几十年里，都取得了很大进展，并得到广泛应用。基于人工细胞构建策略的不同，人工细胞可分为“自上而下”的人工细胞和“自下而上”的人工细胞。自下而上的合成生物学是一个新兴的互补学科，它寻求从天然或合成成分中构建人工细胞。自下而上的合成生物学的目标之一是构建或模拟天然生物细胞中存在的复杂路径。人工细胞来源于脂质、聚合物、脂质/聚合物杂化体、天然细胞膜、金属有机框架和凝聚体等。真实细胞内各种物质如蛋白质、基因、线粒体等可以结合在人工细胞表面或包裹在人工细胞内部，从而使人工细胞被赋予各种功能。此外，人工细胞不仅可作为载药系统及信息交流载体，还可代替功能受损的细胞，恢复机体的正常运转。首先，介绍基于自下而上策略构建人工细胞的方法和分类；其次，讨论人工细胞的多种应用；最后，对人工细胞的未来发展前景进行展望。

摘要：传统治疗肿瘤的方式包括手术、放疗和化疗。手术治疗创伤大、易复发，放疗周期过长，尽管化疗被认为是消灭肿瘤细胞的首选但其存在着明显的毒副作用，长期化疗会严重影响患者的生存质量。因而，设计一种响应型功能载体实现抗肿瘤药物的高效运输及协同抑瘤在临床上具有广阔的前景。本文以CuS 为光热剂，采用溶剂热及去模板法在CuS 表面包被上介孔二氧化硅(mSiO2)，借助mSiO2 的大比表面积制备出高负载盐酸阿霉素(DOX) 的纳米药物体系CuS@mSiO2-DOX。XRD、UV-vis、SEM、TEM 及DLS 结果证实成功的合成了颗粒尺寸约为300~400 nm 的CuS@mSiO2-DOX 纳米体系， 且DOX 的负载效率可高达99.76%。CuS@mSiO2-DOX 在pH=5.5、45℃ 的条件下24 h 时药物释放率达到63.44%，相比正常生理环境(pH=7.4、35℃) 释放率提高了近20 倍，呈现出明显的pH 及温度响应释放特性。对纳米载药体系CuS@mSiO2 的光热性能及体外细胞毒性进行了测试，结果显示CuS@mSiO2 表现出良好的光热稳定性、光热转换效率达到31.67%，且对正常的人肝细胞(HL-7702) 呈低毒性。CuS@mSiO2 纳米体系具有较好的生物相容性、良好的光热转换及载药性能，吸附DOX 后体系表现出优异的pH 及激光响应型药物控释性能，在联合光热-化疗协同抗肿瘤领域有望得到广泛应用。

摘要：针对脑卒中患者肢体与康复机器人交互协同性差和动作不自然的问题，提出一种基于肌肉协同特征(Temporal-spatial muscle synergy feature,TSMS)、双向长短期记忆网络(Bi-directional long short-term memory, BiLSTM)与注意力机制(Attention)四肢多关节角度连续估计算法(TSMS-BiLSTM-Attention)。设计制作床上四肢协同康复机器人，并建立康复机器人上肢和下肢模块的运动学模型。采集人体踏步运动的上肢和下肢表明肌电信号(Surface lectromyography，sEMG)和惯性传感器信号(Inertial measuring unit，IMU)。利用非负矩阵分解提取人体踏步运动中的静态肌肉协同特征，并确定4 种肌肉协同模式。提出肌肉协同特征的TSMS-BiLSTM-Attention关节角度估计模型，用以估计运动中的四肢关节角度，并采用带异常值的非负矩阵分解算法对sEMG 信号实时提取肌肉协同特征。通过IMU测量的欧拉角与四肢运动学模型计算关节角度的测量值。基于TSMS-BiLSTM-Attention模型提取sEMG 信号的时空信息，建立四肢sEMG 信号与关节角度序列间的映射关系。招募了7 名受试者开展踏步运动实验，并整理、分析了相关实验数据。结果表明基于肌肉协同特征的关节角度估计表现显著优于时域、频域和时频特征，关节角度估计的决定系数分别为0.92、0.88、0.86 和0.91。对提出的踏步运动关节角度估计模型在床上四肢康复机器人上进行验证，在主动康复训练中，髋关节、膝关节、肩关节、肘关节在线回归的均方根误差分别为3.56°、2.11°、2.36°和3.39°，相对分析误差分别为5.63°、10.13°、7.92°和7.24°。

摘要：DNA信息存储是一种利用DNA分子作为数据载体的新型存储技术，通过合成特定序列的DNA来编码信息，并通过测序技术实现数据的读出。相比于传统的磁性、光学和电子存储介质，DNA存储在存储密度、数据保存时间和能源效率等方面具有显著优势，且不易受电磁干扰的影响。随着全球数据总量的猛增，DNA存储以其高效的存储能力、潜在的低维护成本和易于合成的化学特性，逐渐成为研究热点。本文首先介绍了DNA存储的基本流程，然后综述了DNA信息存储涉及的关键技术，尤其是编码策略、纠错技术、随机访问及DNA信息加密的研究进展。探讨了当前DNA存储技术的发展现状和主要挑战，如高成本、写入和读取速度慢等问题，并提出了可能的技术改进方向。并展望了DNA存储未来的发展前景，强调其在大数据时代的潜在应用和革命性影响，指出了实现商业化应用所需解决的关键技术瓶颈。