摘要：可降解镁基材料因与骨相匹配的弹性模量和优良的成骨性能，成为21 世纪极具前景的骨科植入材料。本工作总结了镁基复合材料在骨修复中的应用现状和发展趋势。首先，介绍了镁基复合材料的制备工艺及其优/缺点，着重分析了增强体选择对力学性能和降解行为的影响，并阐述了镁基复合材料在骨折固定、骨缺损修复等领域所取得的临床前研究进展，证实了其生物活性和临床安全性。随后，讨论了镁基复合材料在降解过程中对干细胞成骨分化的影响及相关分子机制。最后，结合现有临床前研究成果，归纳了镁基复合材料在骨修复应用中面临的挑战，并对其未来发展方向进行展望。

摘要：医用镁合金具有良好的生物相容性、优异的综合力学性能以及独特的可降解性，是人体非重要承力部位的理想植入材料，但是过快的降解限制了其临床应用。探索更加适合镁合金的植入部位并通过表面改性技术使其降解速率与组织修复过程达到同步是突破临床应用瓶颈的关键。近年来，国内外研究人员研究了体内不同植入环境中镁合金的腐蚀降解机理，利用适当的表面改性技术从涂层成分设计与组织优化角度对医用镁合金的降解行为进行了调控。本文分析了腐蚀介质种类、成分、浓度、流动状态等生理环境对医用镁合金降解行为的影响机制，总结了医用镁合金在骨科、心血管科、消化内科、泌尿外科等植入环境中降解行为的差异，综述了金属涂层、无机非金属涂层、有机高分子涂层、生物功能涂层、复合涂层调控医用镁合金降解行为的研究进展，展望了基于人体特定植入部位开发生物功能性涂层的研究思路，为促进镁合金植入器械的临床应用提供参考。

摘要：再生医学已经解决了许多因衰老、疾病和受伤而引起的受损器官和组织的修复再生问题. 这归功于再生医学材料在医学领域的应用和发展取得了显著进步, 特别是在功能性生物材料、干细胞再生医学、生物再生材料和器官生物打印等方面. 再生医学材料因其独特的性质, 在药物输送、诊断成像、组织工程等领域得到广泛应用. 材料技术的发展进一步促进了组织再生科学, 并为帮助诊断疾病和治疗受损组织提供了绝佳的机会, 在治疗衰老相关退行性病变以及创伤修复等领域有着巨大的应用潜力. 本文详细讨论了开放手术再生、微创手术再生、无创手术再生和智能穿戴再生四个方面的再生医学材料的医学应用及其相关的机制, 并深入讨论了再生医学材料现阶段所面临的挑战、发展前景以及临床转化的机遇, 旨在为广大研究者探索更多样化的再生医学材料医学应用奠定基础, 并为最终实现其临床转化提供启发.

摘要：放射治疗是利用高能射线抑制癌细胞增殖的治疗方法, 已广泛用于恶性肿瘤的治疗. 但是, 高能射线不可避免地会对机体的正常组织造成损害, 产生放疗相关副作用. 尽管目前有一些小分子放疗防护药物已应用于临床或处于临床前研究, 但其较短的血液循环时间和较快的新陈代谢速度极大地削弱了其防护效果. 近20 年来, 随着纳米技术在生物医学领域的飞速发展, 纳米放疗防护剂的出现为提高防护效果提供了新的选择. 通过合理地设计和开发纳米放疗防护剂, 有望解决现有小分子放疗防护药物的缺陷. 鉴于纳米放疗防护剂具有诸多优势, 本综述概述了纳米放疗防护材料的常见设计策略, 同时分析了放射诱导的常见疾病的致病机制和纳米放疗防护材料防治各种放射诱导疾病的研究现状. 最后, 还讨论了纳米材料用于放疗防护所面临的挑战和未来前景.

摘要： 合成生物学集合了传统生物学、工程学及数学的知识体系和方法，通过建立人工系统创造或改造生命体从而理解生命、应用生命。在可持续发展的背景下，合成生物学的绿色、可再生的优点使其成为21 世纪以来研究的热点。然而，合成生物学依然面临着许多亟待解决的问题，如设计过程中的不可预测性、规模化生产中成本较高、政策法规相对滞后等。本文在介绍合成生物学发展的基础上，重点介绍了合成生物学在高分子材料、化工、生物医药、食品以及能源领域的应用，分析了合成生物学目前产业化现状、所面临的问题以及未来发展的机遇。

摘要：意外事故或疾病导致的骨缺损是骨科手术中非常常见且棘手的问题，寻找理想的骨修复材料已成为目前骨组织工程的热点之一。聚氨酯（PU）材料是一类软硬段交替排列，具有微相分离结构的多嵌段共聚物，可通过软段结构、硬段比例、结晶度等实现应用性能的调控（机械性能、生物相容性及生物降解性等），在骨缺损修复领域展现出广阔的应用前景。本文综述了近年来PU在骨组织工程领域的设计、合成、改性和生物学性能等方面的研究，并重点介绍了PU在骨再生中的应用进展，包括植入支架、可注射材料和药物载体等，以期为未来PU材料的设计及临床应用提供更多思路。

摘要：癌症是世界上高致死率的疾病之一，传统治疗方法如化疗、放疗和手术等由于其局限性而常常使疗效不尽如人意。光热疗法（Photothermal therapy， PTT）是基于光热治疗剂的光热转换效应，将近红外光能量转换为热能并杀死癌细胞。然而，PTT消融肿瘤所需的温度较高，通常会引起周围正常组织/器官的损伤。采用较低治疗温度（38~43 ℃）的温和光热治疗（Mild photothermal therapy， mPTT）对于推动PTT 进入肿瘤临床治疗具有重要意义。但是，即便小幅度的温度升高也会使癌细胞处于热应激状态并使热休克蛋白（Heat shock proteins，HSPs）表达上调，影响mPTT对癌细胞的杀伤效果。为了改善mPTT的治疗效果，本研究以树枝状介孔硅包覆稀土荧光纳米晶的纳米复合材料（DCNP@DMSN）作为基质材料，在其表面上修饰MnFe2O4 纳米酶并在孔道内装载吲哚菁绿（ICG），设计了一种近红外荧光成像介导和动力学效应诱导的近红外光（NIR）响应mPTT协同治疗体系。该体系呈现出肿瘤微环境响应的化学动力学效应和近红外光激发的光动力学效应，产生的活性氧物质及脂质过氧化物可下调低温光热处理产生的热应激性HSP70的表达，实现动力学效应诱导的mPTT，在4T1 乳腺癌中显示出良好的抗肿瘤性能。同时，该平台具备近红外二区荧光成像功能，可实现对活体肿瘤的定位。这对开发多功能诊疗一体化纳米平台，实现治疗过程的可视化、个体化以及精准化，改善肿瘤治疗效果具有重要意义。

摘要:血液疾病指原发于造血系统或主要累及血液和造血器官的疾病, 主要包括良性血液疾病和恶性血液疾病两种类型, 不仅对患者的生活质量和生命安全造成负面影响, 也给家庭和社会带来了沉重的负担. 随着计算机与机器学习等相关技术的快速发展, 人工智能已被广泛应用于医学领域和临床研究. 在血液疾病诊疗方面, 基于随机森林、决策树、支持向量机和线性回归等机器学习算法构建的人工智能模型展现出了卓越的工作效能, 在合理利用既有数据、图像识别和组学分析等任务中取得了优于传统方法的表现. 本文综述了人工智能应用于血液疾病预测、诊断、预后评估与治疗指导领域的研究进展, 总结了人工智能技术在该领域的突出成果与局限性, 以期为推动机器学习技术进一步应用于血液疾病诊疗提供参考.

摘要：近年来, 脑疾病纳米递药系统因其研发数量和质量的提升而备受瞩目, 凭借其入脑效率高、生物利用度高及可控释放等特性, 在治疗中枢神经系统疾病方面展现出巨大潜力. 然而, 绝大多数纳米递药系统尚处于临床前研究阶段. 纳米载体入脑面临血脑屏障的阻碍、非特异性分布及潜在的纳米毒性等诸多挑战. 深入分析如何更加高效且安全地克服血脑屏障、实现精准靶向以及增强脑内清除能力, 对促进脑靶向纳米递药系统的设计构建及其临床转化应用至关重要. 本文探讨了脑靶向纳米递药系统克服血脑屏障的方法, 包括利用脑靶向配体修饰纳米颗粒与血脑屏障相互作用以跨越或修复血脑屏障、利用外部物理刺激打开血脑屏障及通过外周途径入脑避开血脑屏障; 实现对大脑特定区域和细胞类型的精准递送; 以及该系统的脑内命运和清除过程. 同时, 本文分析了具有代表性的纳米递药系统研究现状, 旨在为设计具有更高效率、更强选择性和更好生物相容性的脑靶向纳米递药系统提供参考, 推动临床脑疾病治疗技术的发展.

摘要: 概述了钛及钛合金在医学领域的发展现状，以及常用的钛及钛合金表面处理技术，重点介绍了医用钛及钛合金表面耐蚀耐磨涂层、生物活性涂层和表面抗菌涂层的研究现状和发展趋势。在钛及钛合金表面制备涂层能够使其更适合作为植入物在医学领域应用，但由于涂层自身还存在一定局限性，临床试验也需要大量的时间，目前涂层还没有大规模应用到临床医疗中。为了尽可能地改善单一涂层存在的缺陷，多组元、多层复合涂层是目前医用钛及钛合金表面涂层的研究重点。