微纳米生物活性玻璃: 功能化设计与血管化皮肤再生

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。

生命健康领域中粒子加速器技术与应用发展研究

摘要:随着人口老龄化加剧、环境风险增加、疾病谱系变化,居民的重大慢性疾病发病率持续上升,亟需依托科技手段实现相关疾病的早筛早诊、精准治疗、有效干预;粒子加速器作为多学科交叉集成的重要装备,广泛嵌入放射诊断、放射治疗、放射性药物制备、辐照消毒等生命健康关键场景,开展功能拓展与系统集成的价值突出。本文系统梳理了粒子加速器的技术特征与5 类典型应用场景,总结了生命健康领域中粒子加速器的应用进展、前沿方向、发展策略以及技术、应用、政策维度面临的发展挑战,提出了诊断加速器的自主化与智能化、治疗加速器的国产替代、核药加速器的集成部署、以粒子加速器为核心的医疗产业平台等重点发展任务。可在构建闭环式政策协同机制、开展核心环节突破与系统集成、提升注册效率与医保适配性、培育协同创新生态并提升社会接受度等方面采取行动,精准推进生命健康领域中粒子加速器的技术攻关与应用拓展,增强我国高端医疗装备自主化发展能力。

医用高熵合金植入物研究进展

摘要:因创伤、感染、肿瘤等原因造成的骨折和骨缺损问题一直广受关注。尽管人体骨组织有一定的再生和修复能力,但单纯依靠骨再生难以完成骨缺损的修复。当下TC4钛合金、不锈钢和铬钼合金等传统医用材料与人体细胞相容性较低,因此迫切需要开发出力学性能优良、生物相容性适宜的新型生物材料来解决长期植入引起的应力屏蔽和细胞相容性差等不良反应的共同难题。由于存在鸡尾酒效应,高熵合金具有可适应性调节的力学性能和良好的生物相容性,已被广泛应用至新型医用植入物材料。从医用高熵合金元素选择、力学性能、生物性能及耐蚀性4个方面探讨了目前医用高熵合金植入物材料的研究热点及进展,并展望了未来医用高熵合金的发展趋势,为后续新型医用高熵合金植入物材料的研究提供方法、思路和理论支撑。

医用硅橡胶表面改性技术的研究与应用

摘要:硅橡胶高分子材料由于其耐高温、耐老化、透明度高,以及无毒无味、力学性能优越和生物兼容性好等优点,在生命科学和医学领域得到广泛应用。然而,随着医学技术的不断进步,对医用制品的要求也变得日益严格。硅橡胶植入生物体内容易引起微生物污染,并且其表层与细胞之间的摩擦可能导致细胞组织结构损坏,从而降低硅橡胶植入物的适用性并影响其临床应用。简要介绍了医用硅橡胶的特性及其发展历史,并通过综述国内外研究成果,概述了表面改性硅橡胶在抗菌性能和表面润滑性能方面的研究。常用的抗菌涂层包括纳米金属、抗生素和一氧化氮,常用的润滑涂层包括聚乙二醇、聚丙烯酰胺和透明质酸,以及其他类型的润滑涂层,对各种类型的涂层从制备类型、研究方法、功能效果等方面进行总结归纳,并简要介绍其存在的不足之处,如生物相容性、细菌耐药性和操作工艺等问题,以及可能的改进方法。此外,简要总结了常用的涂层制备方法,并重点介绍了气相沉积技术、紫外光接枝技术以及可逆-失活自由基聚合技术。最后,通过对当前硅橡胶表面改性方法的总结与思考,展望了未来硅橡胶表面改性的研究方向,以期获得性能更加优异的医用硅橡胶。

心血管系统植入物抗菌表面的研究进展

摘要:心血管系统植入物长期留置在人体与循环血液接触,在围手术期及留置期间均面临感染风险,极大地威胁着患者的生命安全。细菌在植入物上的黏附和繁殖是植入物引起心血管组织感染的主要原因。赋予心血管系统植入物抗菌功能可有效降低细菌感染发生概率,保障患者生存状态。随着抗菌表面的研究发展,出现了防黏附和杀菌两大类抗菌表面。防黏附表面不含杀菌活性物质,因此很少单独用于抗菌。主要从释放型抗菌、接触型抗菌和可再生型抗菌三方面介绍了杀菌型抗菌表面。释放型抗菌表面主要包含抗生素抗菌、金属粒子抗菌、NO 抗菌和pH 控释涂层以及4 种表面的抗菌机理;接触型抗菌表面主要包含季铵盐抗菌、壳聚糖抗菌和抗菌肽抗菌及其抗菌机理;针对现有的抗菌表面难以避免被细菌残片污染的情况,介绍了可再生抗菌表面,该方法受启发于爬行动物的蜕皮行为,通过牺牲多层结构中的夹层,带走因细菌污染丧失抗菌功能的顶层,裸露出新的抗菌功能表面,实现抗菌表面再生,为长期抗菌功能构建提供了方向。最后,指出了当前心血管系统植入物抗菌功能表面存在的缺陷,并对未来进行了展望。

超疏水表面在血液接触类医疗器械中的应用进展

摘要:医疗器械与血液接触时易引发凝血、排斥等不良反应,会显著增加感染风险。研究表明,构建超疏水表面能够有效减少生物分子黏附,改善溶血和凝血现象,抑制微生物生长,显著提升血液相容性,因而在血液接触器械表面获得广泛应用。然而,目前对超疏水表面与血液、细胞及细菌相互作用的机制仍缺乏系统性认知,这在一定程度上限制了其进一步应用。为推进超疏水表面在医疗领域的应用与发展,系统总结了当前超疏水表面的构建策略、方法及材料体系,深入探讨了超疏水表面与血液中血浆蛋白、血小板和红细胞的相互作用机理。研究发现,超疏水表面的特定微纳结构形貌能够有效调控表面与血液成分的暴露面积和可附着区域,改变表面蛋白的吸附构型,优化表面血液流动的流体动力学特性,从而实现对表面血液相容性及其耐久性的精准调控。还全面综述了超疏水表面在植入式医疗器械、体外循环设备和伤口敷料等血液接触医疗器械中的创新应用,证实超疏水涂层在该领域具有广阔的应用前景。最后,前瞻性地指出了该领域面临的主要挑战,包括涂层的长期稳定性、使用耐久性以及生物相容性综合评价体系的建立。研究结果为未来超疏水表面在医疗器械中的优化设计和临床转化提供了重要的理论支撑和实践指导,对促进医疗器械表面改性技术的发展具有重要的参考价值。

功能涂层在生物医用纤维材料中的研究进展

摘要:作为一种先进的表面改性技术,功能涂层为纤维材料在抗菌防护、监测诊断及治疗康复等生物医疗领域的应用提供了有力支撑。系统综述了功能涂层在生物医用纤维材料的最新研究动态,着重从技术原理、功能结构和多场景应用等方面展开剖析。在生物医用领域,功能涂层的研究聚焦于改善纤维材料与生物组织接触的生物相容性,以及提升纤维材料修复生物组织等特定生物医用属性。随着精准医疗和个性化医疗需求的增长,功能涂层技术正朝着智能化、动态响应的方向发展,pH 敏感、温度响应、酶触发等智能涂层体系不断涌现,为生物医用纤维材料赋予了环境自适应能力。从抗菌防护、监测诊断、治疗康复及多功能复合集成4 个应用维度展开论述。为进一步提升纤维材料在生物医用领域的应用水平,未来的研究方向需聚焦在智能化材料开发和多功能化集成等方面,并不断提升纤维材料的生物与环境适应性,以推动功能涂层与纤维材料的协同发展。

金属血管支架表面功能处理研究进展

摘要:对金属血管支架表面功能处理方法进行综述分析。金属血管支架主要用于治疗堵塞的心脑血管疾病,使血液正常流通。首先介绍血管支架所用金属材料及其优缺点,包括不锈钢、钴铬合金、镍钛合金,以及可降解的镁、铁、锌合金等。经临床反馈可知,金属血管支架被植入人体后,普遍存在支架内再狭窄,易诱发血栓等并发症、力学性能不足等严重的应用痛点。表面功能处理是改善金属血管支架生物相容性、降低血栓发生率和提高力学性能的关键技术,有利于加强临床治疗效果。随着材料科学和表面工程的发展,针对金属支架的表面改性研究取得了显著进展。重点介绍涂层技术、表层改性、表面织构等3 种技术,从细胞内皮化、促进血管再生、降低支架内再狭窄和血栓等生物性能方面,以及耐用性、疲劳强度等力学性能方面,分析这些先进方法对金属支架性能的影响。最后,结合新材料、新技术与个性化医疗,对金属血管支架的未来研究方向进行展望,旨在为相关领域的研究提供参考,推动金属血管支架的进一步发展与应用。

环状多肽在药物研发方面的进展

摘要:环肽分子因其稳定性、膜通透性和高亲和力等独特优势, 已成为多肽药物市场的重要组成部分, 在新药研发领域展现出广泛的应用潜力. 近年来, 为满足新药研发中高通量筛选的需求, 并针对环肽药物中多样的成环方式、修饰策略和非天然氨基酸引入等特点, 一系列新型合成方法被开发出来. 同时, 适用于环肽体系的计算方法也日趋完善, 显著提升了环肽药物的开发效率并拓展了化学空间. 本文系统综述了: (1) 具有代表性的环肽合成方法研究进展; (2) 新兴的计算设计方法, 包括不同结构单元和成环方式的稳定构象预测与从头生成方法、构象系综预测方法以及环肽成药性质相关数据集和预测工具的发展情况; (3) 结合计算与实验工具研发环肽药物分子的典型案例, 如单稳定构象环肽和透膜环肽的设计等. 最后, 本文展望了机器学习技术在环肽药物发现中可能的应用前景.

激酶药物研发30年: 进展与挑战

摘要:激酶表达改变或基因突变会引发癌症及其他疾病, 是药物研发的一类重要靶标. 自1995年首个激酶抑制剂法舒地尔获批上市30年以来, 激酶药物研究快速发展, 取得了丰硕成果. 截至2025年5月31日, 美国食品药品监督管理局共批准了110个激酶药物用于疾病治疗, 包括96个小分子药物和14个大分子药物. 本文系统介绍了这些上市药物的作用靶标、作用模式以及适应证, 并分析探讨了这些药物表现出的激酶药物研发现状、存在的问题和未来机遇.