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: 生物活性玻璃(BG)材料是一类重要的非晶态无机医用材料, 在硬组织修复领域临床应用多年, 表现出独特的组织修复活性。近年研究发现, BG 在促进软组织修复方面也表现出有效的修复活性, 具有重要的应用价值。与传统BG相比, 微纳米生物活性玻璃(MNBG)具有独特的微纳米结构, 不仅保留了传统BG优良的化学组成, 而且具有更大的比表面积和更高的反应活性, 在促进血管化皮肤修复再生方面表现出重要的应用潜力。本文重点讨论了MNBG 在调控血管化及皮肤再生方面的研究进展, 主要包括MNBG 促进血管化的能力, 调控免疫细胞的功能, 以及抗氧化、抗炎和抗菌性能, 这些特性使得MNBG 能够有效刺激血管形成, 同时降低炎症反应, 抑制细菌感染, 从而促进伤口愈合和组织修复。进一步总结了MNBG 在皮肤创面血管化和修复方面的重要研究进展, 并对MNBG 目前皮肤创面修复应用中存在的问题和未来的研究方向提出了相应的建议, 以期推动MNBG 在皮肤修复领域中的应用转化。

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：虚拟现实技术已广泛应用于康复领域，但临床效果仍存在巨大争议。虚拟现实具身康复基于身体表征和具身感重塑来理解和分析虚拟现实多感觉通道刺激对功能恢复的影响，为提升虚拟现实康复系统临床应用效果提供了新的视角和思路。文章阐述了虚拟现实具身康复的发展现状、核心理念和定义，梳理了其关键技术、临床应用和机制研究等方面的研究进展，并展望发展趋势和挑战，最后提出对策建议。

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。

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。

摘要：纳米药物递送系统利用纳米尺度载体包裹药物, 通过结构设计、尺寸调控、表面功能化修饰等策略, 克服生物屏障, 增强稳定性与靶向性. 然而, 传统制备技术难以满足纳米药物递送系统粒径与结构可控制备的需求.微化工技术以其高效的热质传递、精准可控的反应条件以及过程可放大性等优势, 在纳米药物递送系统制备中展现出巨大潜力. 本文综述了微化工技术在纳米药物递送系统制备中的应用, 包括微混合技术原理、典型纳米载体形成机制及连续可控制备策略. 展望未来, 动力学调控的多步微反应逐级组装等新兴策略有望进一步推动纳米载体的精准构筑与临床转化.

摘要：镁及其合金作为新一代生物医用可降解材料，具有良好的经济性、力学性能、生物相容性、可降解性能，在骨科、心血管科、消化科等领域具有广阔的应用前景。镁合金具有较高的化学活性，因此其降解速率较快，力学性能的维持受限，植入时可能发生的细菌感染会引发炎症和腐蚀加速等问题，因此需要通过表面改性来制备多功能一体化的涂层。综述了医用可降解镁合金作为接骨板、螺钉、血管支架、胃肠吻合器、胆管支架等植入材料的应用现状及最新研究成果。讨论了医用可降解镁合金在植入生物体时面临的析氢、pH 升高、腐蚀加速、力学性能衰减、稀土元素毒性及内膜增生等具体问题，在此基础上，考察了化学转化、等离子喷涂、微弧氧化、聚合物涂层等4 种镁合金表面改性技术的最新研究动态。结合体内试验和体外试验，概述了表面改性对镁合金安全性、耐蚀性、抗菌性、生物相容性等方面的影响，并简要对比了几种表面改性技术的优缺点。最后展望了医用可降解镁合金表面改性技术的发展方向。

摘要：通过模仿天然细胞外基质的成分和结构特性对材料表面形貌进行设计与调控，可获得新型仿生材料，并广泛应用于生物医学领域。其中，静电纺纳米纤维通过调控孔隙率、比表面积及微纳米结构等，可以模拟天然细胞外基质的结构，实现其生物功能。本文将提供不同表面形貌电纺纤维的概述。首先介绍静电纺丝的原理、设备和参数，然后讨论电纺纤维的4 种表面形貌：纳米孔、串晶、沟槽和皱缩结构的制备原理、方法及在生物医学领域的应用，并对该领域相关研究和研究现状进行评价。

摘要：微生物以微生物组或者微生物群落的方式栖居在自然环境或者宿主环境中，这些群落功能多样、蕴藏着改造自然和调控宿主的强大能力，是重要的生物资源，具有巨大的开发潜力，但是天然微生物组的高度复杂性和不可控性以及自然演化和宿主进化的选择性限制了其应用。人工合成微生物组作为组成确定且可调控的“工程微生物组”，具有突破传统菌群局限性的潜能。近年来，人工合成微生物组备受关注，已经成为科学研究和产业发展的热点方向，并且正在尝试应用于环境生物修复、宿主健康管理等各个领域。本文总结了设计人工合成微生物组的3 大核心理念，介绍了自上而下、自下而上等人工合成微生物组构建策略，列举了人工合成微生物组在环境、农业、化工和健康领域的潜在应用，最后剖析了目前该研究领域面临的挑战并提出了建议，为未来人工合成微生物组的设计、构建和应用提供了参考。