医用含铜抗菌金属——从研究走上应用
摘要：我国在医用抗菌金属的研究方面走在国际前列，其应用有望有效地降低与医疗器械或植入物相关的细菌感染发生率，具有重要的临床价值。该文简要介绍了我国在医用含铜抗菌金属方面的创新研究及其在医学领域中的初步应用，并对未来面临的机遇与挑战进行了分析。
生物基可降解聚合物在生物医学领域的应用及研究进展
摘要：聚合物科学和工业的发展使得人们更加关注环境友好的材料，以减轻传统石油基塑料对环境的影响。生物基聚合物是具有良好可持续性、生物相容性和可降解性的材料，在食品包装、农业、纺织等领域表现出巨大的应用潜力，并在生物医药领域中具有独特的优势。综述了常见的生物基可降解聚合物（多糖、蛋白质、合成聚合物如脂肪族聚酯等）的获取方式、结构、性质特点及其在生物医学领域中的最新研究进展，分析了它们目前存在的缺陷，并对未来的发展趋势进行了展望。
可穿戴摩擦纳米发电纺织品：材料、制造与应用
摘要：目前智能可穿戴设备大多为智能手表、手环等，具有刚性大、舒适性差和需要频繁充电的问题，难以满足人体工效学和服装舒适性的要求，无法长久穿戴实现全天候的监测。基于纺织品的摩擦纳米发电机（textile triboelectricnanogenerator， T-TENG）可集成到鞋服中作为柔性电源和自供电传感器使用，是一种理想的人体主动健康监测和执行的可穿戴器件。然而，目前报道的柔性可穿戴织物基器件大多需要经过封装处理后再集成到服装上，造成服装透气性下降。此外，目前的研究大多数处于实验室阶段，没有充分考虑T-TENG 在实际使用过程中耐久性、灵敏性和稳定性等性能。本文综述了T-TENG 的基本工作模式、材料选择、制造方法、集成鞋服的方式及应用场景，重点讨论了纳米纤维膜和纺织复合材料的T-TENG、纤维/纱线基T-TENG 和织物基T-TENG 的制备方法，提出了未来舒适型T-TENG 的研发与在服饰上的集成新策略，包括T-TENG 的规模化制备、T-TENG 与传统服饰的一体化集成、T-TENG 的监测精度与舒适性的兼容以及T-TENG 的耐用性和稳定性。
柔性有机聚合物光子器件及其生物医学应用
摘要：随着光子材料和光子器件在可穿戴技术、智慧医疗、仿生机器人等新兴应用领域的不断拓展，研制具有优异机械柔韧性、生物相容性甚至生物可降解性的光子器件日益重要。为同时实现优异的光学性能和生物力学性能，柔性光子器件从材料合成、结构设计、功能实现到工艺制备等诸多方面亟需探索。其中，有机聚合物因其质地轻柔、生物相容性好、合成可控、结构功能易于改性等优势，被认为是制备柔性光子器件最具竞争力的材料之一。一系列新型的功能性有机光子器件，如光波导、衍射光栅、光子晶体等被相继被报道。本文综述了近年来柔性有机聚合物光子器件的研究进展，总结和分析了现有技术、方法和应用，并对未来的挑战和前景进行了讨论和展望。
骨组织模型3D打印建模中CT图像序列选择的策略分析
摘要：骨组织模型的精确3D打印对骨科手术前进行手术方案规划、术中定位和术后评估手术效果均有不可替代的作用。然而，打印等比例的、与患者完全匹配的、精确的骨组织模型涉及术前CT影像扫描、3D建模、3D打印及打印后处理一系列流程。其中，对于3D打印前的重建，CT扫描图像序列的选择直接影响打印模型的质量。通过比较骨窗序列和标准序列 CT图像的建模及打印结果可知，后者的模型质量优于前者，表明骨组织模型并非一定要采用骨窗序列。该研究为骨组织模型的精确3D打印和建模在CT图像序列选择阶段的决策提供了科学依据。
介孔生物玻璃复合支架及其骨组织修复应用
摘要：介孔生物玻璃 (Mesoporous Bioglass, MBG)支架由于高的比表面积和介孔结构而具有优异的成骨活性、生物降解性以及局部药物递送功能。MBG支架可提供细胞增殖/生长、细胞外基质沉积、营养物质获取的场所，引导新骨生长而修复骨缺损。然而，纯MBG支架的力学强度低、脆性大而使其应用于骨缺损修复受到限制。将MBG结合生物高分子或其他生物陶瓷制备MBG复合支架成为解决上述问题的有效策略之一。本文将基于MBG复合支架的骨组织修复应用背景，简单介绍MBG复合支架的制备方法，系统总结MBG复合支架在骨组织修复领域中的应用，最后对MBG复合支架的发展前景与挑战进行展望。
微结构可控材料的制备及其在生物医学的应用
摘要：微结构可控材料是一类利用微观结构调控整体性能的新材料。在不改变材料本身物理化学性质的条件下, 通过控制微结构组成单元的尺寸、几何构型、排列方式提升宏观材料的力学、热学、表界面等性质. 在微结构可控材料的研究中, 性能调控的关键在于跨尺度分级结构的精准构筑。本文从制备工艺出发概述了微结构可控材料的最新研究进展, 着重介绍了聚合物、金属及无机材料的跨尺度微纳加工方法对于整体性能的提升作用, 并总结了微结构可控材料在生物医学领域中低密度材料、微液滴操控、微型机器人等方面的应用, 展望了其未来的发展方向。
医用微流控芯片研究进展
摘要：近年来, 随着社会经济的飞速发展, 新型科学技术层出不穷, 微流控芯片因具有试剂消耗量少、能耗低、反应速度快、高通量化、液体自驱等独特优势, 已经发展成为集生化、医学、电子、材料及其交叉学科的研究热点。微流控技术(microfluidics)是在微电机加工系统(MEMS)技术基础上发展而来的, 是在微米级微管中精确操纵微量流体的技术手段。随着柔性材料(纸、光子晶体膜)和复杂加工工艺(飞秒激光、双光子3D打印等)的不断发展, 微流控芯片已走向多功能高度集成的技术革新路线。其发展日新月异, 目前有关微流控芯片的综述性报道层出不穷, 但是对最新的微流控芯片特别是在医学领域中的应用仍然较少。本文对微流控芯片在医学领域的应用进行了全面而深入的总结, 主要综述了微流控芯片制备的前沿方法、检测手段以及在医学领域的相关应用, 并展望了微流控芯片面临的主要挑战和未来发展方向。
纳米复合水凝胶在人工软骨中的研究进展
摘要：纳米复合水凝胶(nanocomposite hydrogels, NC hydrogels)作为人工软骨修复材料有很大的应用价值和吸引力。由于NC水凝胶具有与天然软骨细胞外基质(extracellular matrix, ECM)相似的结构, 以及较好的力学性能、刺激响应性等优势, 是软骨修复的理想支架材料。本综述详细介绍了用于人工软骨的NC水凝胶的最新研究进展,并按其成分加以分类, 同时, 介绍了其新型制备方法及使用范围, 并讨论了NC水凝胶在临床应用的挑战与展望。
基于有限元分析的钛合金椎弓根螺钉插入不同骨质性能研究
摘要：钛合金因其优异的力学性能和生物相容性，广泛用于椎弓根螺钉的制备。椎弓根螺钉插入椎骨时，松质骨密度和皮质骨厚度都会对椎弓根螺钉插入稳定性产生影响，因此，有必要研究它们对椎弓根螺钉插入性能的影响。先通过有限元仿真方法研究不同骨质对椎弓根螺钉插入阶段的插入扭矩与骨应力的影响；再选用不同密度的聚氨酯泡沫作为骨材料，对标准钛合金椎弓根螺钉的插入过程进行力学性能测试。结果表明：相较于松质骨密度，皮质骨的厚度对螺钉插入稳定性的影响更大；皮质骨厚度的减小和松质骨密度的降低都会削弱椎弓根螺钉在插入时的插入扭矩；仿真结果与力学实验结果具有较高的一致性，表明有限元仿真方法可以用于椎弓根螺钉的插入扭矩预测。
