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基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计

基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计

摘要: 视障人群的出行及日常活动普遍依赖导盲犬、导盲手杖或他人帮扶等方式,但随着经济发展,城市规划变得越来越密集,城市布局和道路规划的复杂度也逐渐增加,上述方法已经不能够保障视障人士的出行及日常生活安全,因此加强对视障群体的关注力度、提高其生活质量是我们亟待解决的问题。本设计着眼于机器视觉对彩色信息和深度图像的去噪、滤波、目标标定等处理,加以机器学习训练,实现图像的色彩识别、常见障碍物识别及距离测量功能,将分析结果转换为音频信号并通过语音输出给用户,给予一定行进建议,致力于为视障人士提供避障服务,降低在行走过程中因无法提前预测的障碍物对出行造成的负面影响。
医疗 2025年12月16日
基于有机场效应晶体管的可穿戴柔性监测设备在生物医学领域的研究现状

基于有机场效应晶体管的可穿戴柔性监测设备在生物医学领域的研究现状

摘要：介绍了基于有机场效应晶体管（organic field effect transistor，OFET）技术的柔性半导体器件的工作原理和发展概况，综述了基于OFET 的生物力学监测设备、文身生物监测设备、细胞检测设备等可穿戴柔性监测设备的研究现状，分析了基于OFET 的可穿戴柔性监测设备存在的不足，指出了微型化、个性化、多元化等是未来基于OFET 的可穿戴柔性监测设备的发展方向。
医疗 2024年10月09日
柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

柔性手术机器人牵引钢丝绳与弹簧管的关系分析

摘要: 内窥镜进入被检体后无法通过传回的画面准确判断内窥镜整体形态，为更精准的控制弯曲部的蛇骨弯曲，需要分析插入导管及其内藏物的相互关系。分析内藏物中弹簧管与钢丝绳的部分，提出了插入导管中牵引钢丝绳和弹簧管在不受力时位置关系的理论模型，基于Ｒamberg-Osgood 模型推出了钢丝绳受拉后钢丝绳弹性变形量，结合实验数据利用最小二乘法拟合出了钢丝绳长度变化量与拉力、盘曲半径和盘曲角度之间的关系公式。经实验验证在钢丝绳不受力时误差在10% 以内，在钢丝绳受拉后理论公式与实验数据的误差在16%以下的数据点占总数据点的90%。
医疗 2025年01月23日
肿瘤神经生物学的现状和展望

肿瘤神经生物学的现状和展望

摘要：肿瘤神经生物学近年来迅速发展, 已经成为生物医学研究的前沿热点方向. 肿瘤神经生物学的研究旨在揭示肿瘤与神经系统的复杂相互作用及其分子信号机制. 本文综述旨在汇总这一领域的最新进展, 包括发生于中枢神经系统内的脑胶质瘤相关研究. 大量证据表明, 神经系统信号在脑胶质瘤的发生、发展及免疫逃逸过程中发挥关键调控作用. 同时, 对于外周肿瘤与神经系统互作的研究也揭示了神经信号对肿瘤微环境的重要影响. 最后, 本文展望肿瘤神经生物学的未来发展方向, 特别是靶向神经信号在肿瘤治疗中的应用前景, 以及在改善肿瘤治疗相关的神经损伤或癌性疼痛等方面的转化潜力.
医疗 2026年03月05日
中国生物制造关键技术进展与未来趋势

中国生物制造关键技术进展与未来趋势

摘要：生物制造作为实现绿色低碳和可持续发展的重要技术路径，正沿着“原料—技术—过程—产品”全产业链加速演进。首先，从原料端分析了传统粮食原料的局限性，重点介绍生物制造原料向非粮生物质拓展，高性能菌种及酶的开发向精准化、智能化演进，过程工程技术及核心装备向模块化、智能化迭代的最新进展，为构建安全、稳定的生物制造原料基础提供支撑。技术端系统梳理了基因编辑、代谢工程、计算设计、人工智能（AI）等底层工具在核心菌种、底盘细胞和工业酶精准设计中的应用，推动生物制造向高效化、模块化、智能化发展。在过程端，重点讨论智能细胞工厂、精准生物发酵、在线监测、数字孪生及智能装备国产化等关键技术的融合创新，加速实现由经验驱动向模型驱动与智能决策转型。在产品端，总结生物制造在医药、食品、化工、材料等领域的产业化进展及应用前景。最后，针对中国生物制造在菌种自主可控、高端装备依赖等方面的短板，提出关键技术攻关方向，为未来生物制造的技术路线与产业发展提供参考。
医疗 2026年04月27日
碳基纳米酶在疾病治疗及预防中的应用

碳基纳米酶在疾病治疗及预防中的应用

摘要：碳基纳米模拟酶（CNEs）作为新一代仿生类酶催化材料，凭借其过氧化物酶/氧化酶等多酶活性特征，在检测分析、环境修复及生物医学领域展现出重要应用价值。相较于天然酶，CNEs具备制备便捷、成本低廉、稳定性优异等优势，且催化活性还可通过结构调控实现精准适配，因而被视为极具潜力的酶替代材料。基于近五年的研究进展，本文梳理了CNEs的构效关系，阐明其活性位点分布与电子结构对催化性能的调控机制。探讨了杂原子掺杂、二次化学改性及环境影响因素等策略对CNEs酶活性的影响，归纳了酶活性增强/改性的有效路径。进一步结合酶活性特异性，综述了其在疾病靶向治疗与预防干预中的应用案例。文末对CNEs提出了新型结构设计与智能响应体系构建的未来研究展望，旨在拓展其在精准医疗和公共卫生领域的应用边界，为解决全球性健康问题提供创新思路与策略。
医疗 2026年06月01日
基于智能手机的可视化生物传感器在即时检测中的研究进展

基于智能手机的可视化生物传感器在即时检测中的研究进展

摘要：人体生理指标是衡量健康与否的重要标准。传统的检测方法通常要求单独的实验室、复杂的操作流程且耗费较长的检测时间，难以满足快速诊断和居家健康监测的需求，因此亟需开发便携、快速和精准的现场检测技术。即时检测（Point-of-care testing， POCT）区别于传统实验室检测的主要特征是不需要实验室繁杂的分析过程即可实现生物分子的快速原位检测。智能手机作为日常生活广泛使用的通讯工具，具有独立的操作系统，内置存储功能，还配备高清摄像头，在POCT 可视化检测方面有巨大的应用潜力。将各种生物传感技术与智能手机相结合已经发展成为POCT 领域的一个新方向。本文对近年来基于智能手机的可视化生物传感器在POCT 中的研究进展进行了评述，包括比色传感器、荧光传感器、化学发光传感器和电化学发光传感器等，总结了目前基于智能手机可视化生物传感器在POCT 应用中面临的问题，并对其未来发展前景进行了展望。
医疗 2025年12月17日
基因编码神经调质荧光探针的研究进展与展望

基因编码神经调质荧光探针的研究进展与展望

摘要：随着神经科学研究的深入, 基因编码神经调质荧光探针因其高灵敏度和选择性、高时空分辨率、高细胞特异性及低侵入性, 成为实时监测神经调质动态变化的重要工具. 本文总结了近年来基因编码神经调质荧光探针的设计原理、优化策略及取得的显著进展, 并展望了未来探针的发展方向, 为神经调质荧光探针技术的发展提供新的思路.
医疗 2026年03月06日
合成生物元件与线路的智能设计

合成生物元件与线路的智能设计

摘要：合成生物学是生物学、工程学和计算机科学等多学科交叉融合的新兴前沿领域，旨在通过“自下而上”的工程化设计理念，逐级构建元件、器件和线路，以创造自然界中不存在的人工生物系统，或对已有的生物系统进行目标性改造。随着合成生物产业的飞速发展，对基因线路规模和复杂度的需求也在不断提升。然而，传统依赖经验和试错的方法在元件与线路构建中具有较低的效率和成功率，已无法满足合成生物科技创新转化的需求。这促使元件与线路的开发范式逐渐从人力型、经验型的试错模式向标准化、智能化的工程模式转变。机器学习能够揭示生物数据中隐含的结构和关联，为合成生物元件和线路的智能设计提供强大支持。本文综述了生物元件与线路设计中常用的机器学习算法，以及它们在合成启动子、RNA调控元件、转录因子等生物元件和简单基因线路智能设计中的典型应用，探讨了当前面临的主要挑战及潜在的解决方案。最后，本文展望了机器学习与合成生物系统设计未来的融合趋势，并强调了跨学科合作的重要性。
医疗 2026年03月25日
医用镍钛管永久变形量影响因素的研究

医用镍钛管永久变形量影响因素的研究

摘要：使用医用镍钛管制备拉伸试样，研究了时效温度、时效时间、循环加载次数、应变和加载速率对医用镍钛材料永久变形量的影响。结果表明：随着时效温度的升高，试样的永久变形量先增大后减小；随着时效时间的延长，试样的永久变形量增大；460℃时效30min时，试样的永久变形量增加到3.350%；随着加载次数的增加，累积永久变形量逐渐增大，直至一定次数后趋于稳定；当应变不超过8%时，永久变形量较小（
医疗 2024年07月18日