数字光处理（DLP）技术是生物医学工程领域一种高精度制造方法，可利用光聚合材料逐层投影固化，制备复杂三维结构。形状记忆聚合物、水凝胶和纳米复合材料等智能材料因机械强度高、生物相容性好且可响应环境刺激，被用于个性化医疗。DLP 与这些材料结合，可在骨与软组织工程、药物递送和生物传感器制造等方向制备功能化结构。然而，材料种类有限、生产可...
本文是《功能表面与生物材料》研究专题的编辑前言，旨在总结该领域在生物技术与医学应用中的研究进展。研究专题收录20篇经同行评审的文章，涵盖组织工程（尤其骨组织工程）、材料表面改性、细胞-材料相互作用、药物递送系统、生物传感器及生物医学通用问题。文章讨论了二价钙、镁、铜离子协同促进成骨与血管生成，钛基牙科/骨科植入体骨整合，仿生肝小叶模...
聚羟基脂肪酸酯（PHA）是一类由微生物和植物来源的可生物降解热塑性聚合物，已广泛用于缝线、心脏瓣膜、骨支架、药物递送及食品包装等生物医学与工业领域。本综述聚焦于聚羟基脂肪酸酯在常见用途之外的创新应用，重点介绍其作为生物传感器、化妆品材料、药物递送载体、阻燃材料以及静电纺丝材料等潜在用途。这些新应用依赖于聚合物生产与组成调控，可通过基...
光遗传学通过光控手段刺激哺乳动物细胞，显著拓展了对电兴奋组织电生理机制的理解。在先进生物材料支撑下，光遗传学近期为跨生物医学主流的生物分析应用开辟了新传感概念。本文综述了光遗传学生物传感中使能生物材料及新概念的进展，重点讨论工程化细胞在细胞基传感平台中的应用，以及从简单执行器、报告基因到多功能光-化学遗传学工具的光遗传工具箱，用于实...
阿尔茨海默病（AD）是一种不可逆的进行性神经退行性疾病，现有治疗和诊断策略仍存在诸多不足。药物疗效差主要受血脑屏障（BBB）和周围副作用等生物学障碍限制，同时缺乏能精准将药物递送至脑内并保持其治疗活性的载体。随着疾病患病率上升和有效疗法缺乏，亟需开发更创新、便捷且可负担的AD治疗方式。为此，研究者探索多种生物材料，以开发潜在载体或其...
本研究以牛皮胶原为原料，通过机械预处理保留天然胶原的三螺旋结构，并将氧化锌纳米粒子（ZnO NPs）引入成膜配方，以利用其生物活性并开发可用于生物医学的导电胶原膜。动态力学分析（DMA）表明，所有膜均具有良好机械性能且以弹性行为为主，干湿态下均易于操作；与化学处理后需化学交联的胶原不同，该膜在湿态下无需化学交联剂即可保持完整性。傅里...
糖聚合物是一类在聚合物主链或侧链中引入碳水化合物基团的重要生物材料。除用于研究糖聚合物与凝集素-碳水化合物相互作用外，糖聚合物近年来也被用作新型合成生物材料，用于直接治疗、医用黏合剂和生物传感器。因此，全面理解糖聚合物研究的新进展对下一代生物材料研究至关重要。本综述重点介绍常用的糖聚合物合成方法及其生物医学应用。糖聚合物可通过现代聚...
生物材料因可调节溶解性、稳健机械性能、多活性结合位点以及优异生物相容性和可降解性，在柔性电子器件制备中受到关注。本文综述了生物基材料在柔性传感器中的最新进展，重点介绍天然生物材料（丝素蛋白、纤维素和几丁质）及化学合成生物材料（聚乳酸、聚氨酯、聚多巴胺、聚羟基烷酸酯等）及其在健康监测、生物传感器、人机交互等领域的应用，并强调当前学术界...
生物聚合物长期服务于人类，近年来因优异生物相容性在生物医学、组织工程和生物传感器制造等领域需求增加。壳聚糖因环境友好、生物相容、可生物降解且来源广泛而受到全球关注。过去十余年，围绕壳聚糖等活性生物材料的研究推动了药物、基因和生物分子新型递送系统及再生医学的发展。此外，壳聚糖也被用于生物相容材料功能化、纳米粒子合成以及多种生物识别元件...
本研究报道了一种用于总体评估不同基底粘附质量的活细胞生物传感器。该传感器基于稳定表达融合荧光标记蛋白 mCherry-vinculin 和 GFP-tensin 的 NIH/3T3 成纤维细胞系，利用两种荧光蛋白在细胞黏附结构中的不同定位，作为可定量标记，不仅用于评估局灶黏附，也用于评估纤维状黏附。研究采用细胞铺展面积、细胞极化指数...
受体-配体相互作用（RLI）是活细胞中所有生物事件的基础。理解互补大分子在生物系统中的相互作用是仿生纳米技术中的优先研究领域，用于设计模拟自然过程的人工系统。本综述总结并分析了RLI在若干前沿生物医学领域的应用，特别是制备新型固定相以分离医学诊断中的复杂生物混合物，设计用于早期识别多种疾病生物标志物的超灵敏生物传感器，以及开发用于再...
导电聚合物兼具金属导电性、易加工和生物相容性，适用于生物传感器与组织工程，但本征脆性限制其柔性应用。本文以低等级 PEDOT:PSS 为基体，加入聚乙烯醇（PVA）和甘油作为掺杂/增塑组分，制备电活性混合薄膜 dPEDOT。块体 dPEDOT 薄膜在 110 °C 以下具有热稳定响应，室温电导率较原始 PEDOT:PSS 的 0.0...
中美洲流浪蜘蛛 Cupiennius salei 各足均具有应变敏感弦器 HS-10，可检测由植物传递的求偶、猎物和捕食者振动。已有研究认为，紧邻该感觉器官的表皮垫（cuticular pad）的粘弹性对器官显著的高通特性有贡献。本文利用表面力谱（SFS）成像，在 15–40 ℃ 和不同加载频率下测定表皮垫表面弹性模量，以深入理解其...
人工材料接触血液会诱导蛋白吸附、补体激活、凝血、血小板激活、炎症和细胞黏附等反应，理解并控制这些界面相互作用对血液接触型生物材料开发至关重要。补体系统由约30种液相和膜结合蛋白组成，可被人工聚合物材料激活，并释放C3a、iC3b、C5a、SC5b-9等片段。传统ELISA可检测释放片段，但难以实时监测生理条件下动态界面事件。表面等离...
本研究制备了含成纤维细胞、I型胶原、纤维蛋白和2 wt%羧基化单壁碳纳米管（SWNT）的复合生物材料，并与不含SWNT的对照构建体进行比较。通过三天内三次、每次12 h的8%循环机械应变刺激诱导基质取向。所有构建体均发生细胞介导的凝胶压缩，最终体积降至初始体积的15%–20%，且SWNT负载不影响压缩程度。机械应变提高了压缩速率，第...