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2024
01-22微納增材制造在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破與應(yīng)用
隨著科技的不斷進(jìn)步，微納增材制造技術(shù)已經(jīng)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了顯著的突破，它的發(fā)展為這個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的變化。該技術(shù)是一種精密加工技術(shù)，它可以在微米和納米尺度上精確地構(gòu)建復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了醫(yī)療設(shè)備的性能，也為臨床治療提供了新的可能性。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，微納增材制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械、藥物輸送系統(tǒng)、組織工程和再生醫(yī)學(xué)等方面。例如，通過該技術(shù)，可以制造出具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的人工骨骼和牙齒，這些結(jié)構(gòu)可以更好地模擬真實(shí)的人體組織，從而提高植入物的生物相容性和療效。此外，該技術(shù)還可以用2024
01-17清華大學(xué)張明君和徐靜團(tuán)隊(duì)《Science Advances》：腸道“微針”機(jī)器人
縱觀人類藥物治療的歷史，口服給藥因其操作要求低、患者依從性高而一直是優(yōu)先的給藥途徑。然而，大多數(shù)生物藥物（肽、蛋白質(zhì)、核酸和抗體）一旦暴露在嚴(yán)酷的胃腸道生化微環(huán)境中就很容易失活，并且由于胃腸道的保守吸收選擇性，藥物無(wú)法通過粘液或細(xì)胞層轉(zhuǎn)運(yùn)。因此，生物制劑藥物的口服可用性有限（約為1%），必須進(jìn)行腸外注射，這不可避免地會(huì)引起疼痛和皮膚感染，往往導(dǎo)致患者依從性差，尤其是慢性病患者不得不經(jīng)常進(jìn)行治療性注射。雖然目前的口服給藥技術(shù)，如粘液粘附貼片、常駐水凝膠、微裝置和基于顆粒的平臺(tái)等已在公開文獻(xiàn)中被提出2024
01-17西安交大洪軍/李寶童課題組：可編程結(jié)構(gòu)化材料極限力學(xué)性能設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
近年來(lái)，結(jié)構(gòu)化材料通過其胞元結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)展現(xiàn)出許多優(yōu)異的性能，如：超高剛度、超高強(qiáng)度、負(fù)泊松比、負(fù)熱膨脹等等，因此被廣泛地應(yīng)用到航空航天、醫(yī)療器械、能源工程以及電子技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域。然而，現(xiàn)階段多數(shù)結(jié)構(gòu)化材料都由同一胞元的周期性排列構(gòu)成，從而導(dǎo)致單一的同質(zhì)變形響應(yīng)，并將性能限制在較小的范圍內(nèi)。因此，深入挖掘異質(zhì)組裝在性能提升方面的巨大潛力，通過開發(fā)不同胞元的多種空間排列策略來(lái)獲取更加優(yōu)異的性能，這一研究方向有著重要的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。近日，西安交通大學(xué)的洪軍/李寶童課題組通過對(duì)巨量高精度性能數(shù)據(jù)的分析2024
01-11光固化3D打印機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域和維護(hù)
光固化3D打印機(jī)在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，主要包括以下幾個(gè)方面：醫(yī)療領(lǐng)域：光固化3D打印機(jī)可以用于制造人體器官模型，輔助醫(yī)生進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃和培訓(xùn)，以及制造個(gè)性化的醫(yī)療器械。原型制造：設(shè)計(jì)師可以使用光固化3D打印機(jī)快速制造產(chǎn)品原型，以驗(yàn)證設(shè)計(jì)概念，減少開發(fā)時(shí)間和成本。建筑領(lǐng)域：光固化3D打印技術(shù)可以用于制造建筑模型或建筑部件，提高設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。航空航天領(lǐng)域：光固化3D打印技術(shù)可以用于制造高強(qiáng)度、高質(zhì)量的航空航天部件，提高制造效率和可靠性。生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域：光固化3D打印技術(shù)可以用于制造生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的植2024
01-10港中文張立/哈工大金東東：微納3D打印制備多功能模塊化微型機(jī)器人
微型機(jī)器人是一種尺度在毫米及以下，能夠?qū)⑼饨缒芰哭D(zhuǎn)化成主動(dòng)運(yùn)動(dòng)的微小型器件?；谄涑叽缧 ⑦\(yùn)動(dòng)主動(dòng)、靈活度高的特點(diǎn)，微型機(jī)器人能夠深入常規(guī)醫(yī)療手段難以觸及的狹小閉塞區(qū)域，有望作為一種新型的醫(yī)療工具，展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。在已開發(fā)的微型機(jī)器人中，磁控微型機(jī)器人因其能量來(lái)源（即外加磁場(chǎng)）易調(diào)制、對(duì)生物組織穿透性強(qiáng)且無(wú)危害，在許多生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尤其是細(xì)胞靶向遞送方面受到了廣泛關(guān)注。研究者們通過微納制造或化學(xué)合成，再輔以表面蒸鍍磁性薄膜或內(nèi)部摻雜磁性顆粒，構(gòu)建了各式可響應(yīng)外部磁場(chǎng)的微型機(jī)器人。作為細(xì)胞的載2024
01-082023
12-29上海大學(xué)高興華：基于中空微纖維組裝的內(nèi)分泌胰腺芯片，用于糖替代品評(píng)估
近年來(lái)，非傳染性疾病（NCD），如II型糖尿病、心血管疾病和高血壓等已經(jīng)成為了全球的主要死亡原因。在這其中，過量攝入高熱量糖與肥胖和許多非傳染性疾病風(fēng)險(xiǎn)高度相關(guān)。已有研究表明，減少高熱量糖的過量攝入可以降低患齲齒、肥胖、糖尿病、高血壓和癌癥的風(fēng)險(xiǎn)。因此，隨著人們對(duì)低糖、低熱量健康飲食的需求不斷增加，人工甜味劑在食品工業(yè)中作為糖替代品的需求越來(lái)越高。相應(yīng)的，這些糖替代品對(duì)人體的影響評(píng)估就顯得極為必要。近期，上海大學(xué)材料基因組工程研究院高興華團(tuán)隊(duì)提出了一種用于糖替代品食品添加劑安全性評(píng)價(jià)的微流控芯片2023
12-27武大藥學(xué)院黎威課題組：可穿戴式自供電微針貼片用于增強(qiáng)深部黑色素瘤治療
黑色素瘤是一種與表皮層黑色素細(xì)胞密切相關(guān)的高度惡性皮膚癌。經(jīng)皮遞藥是手術(shù)替代或者補(bǔ)充治療皮膚癌的有效方法，它可使藥物能夠穿透皮膚屏障并直接作用于腫瘤部位。然而，隨著黑色素瘤的進(jìn)展，表皮黑色素瘤細(xì)胞會(huì)持續(xù)浸潤(rùn)真皮，形成皮膚深部黑色素瘤。深部皮膚腫瘤的有效治療依賴于經(jīng)皮給藥系統(tǒng)中的增強(qiáng)藥物滲透。雖然微針(MNs)和離子導(dǎo)入技術(shù)在經(jīng)皮給藥方面已展現(xiàn)出效率優(yōu)勢(shì)，但皮膚彈性、角質(zhì)層的高電阻和外部電源要求等需求挑戰(zhàn)，仍然阻礙了它們治療深部腫瘤的有效性?；诖?，武漢大學(xué)藥學(xué)院黎威教授和姜鵬副教授課題組設(shè)計(jì)開發(fā)2023
12-23微尺度3D打印設(shè)備在能源與動(dòng)力領(lǐng)域的應(yīng)用
在當(dāng)今科技日新月異的時(shí)代，3D打印技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域，為人們的生活帶來(lái)便利。而在能源與動(dòng)力領(lǐng)域，3D打印機(jī)的應(yīng)用也日益受到關(guān)注。本文將從以下幾個(gè)方面探討3D打印機(jī)在能源與動(dòng)力領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)。微尺度3D打印設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的制造。在能源與動(dòng)力領(lǐng)域，許多設(shè)備和零部件的結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的制造方法往往難以實(shí)現(xiàn)。而該設(shè)備可以根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，快速、精確地制造出復(fù)雜的零部件，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。例如，在航空航天領(lǐng)域，該設(shè)備可以用于制造輕量化的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件，降低飛機(jī)的重量，提高燃油效率。該設(shè)2023
12-22武大彭勉教授/黎威教授課題組：長(zhǎng)效自我監(jiān)測(cè)微針治療術(shù)后疼痛
手術(shù)后急性疼痛是外科手術(shù)患者常見問題，其中超過50%的患者經(jīng)歷過中、重度疼痛，這會(huì)嚴(yán)重影響術(shù)后康復(fù)。約有10%的患者由于急性疼痛遷延不愈，會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槁蕴弁?，這極大地?fù)p害了長(zhǎng)期預(yù)后和生活質(zhì)量。因此，尋找有效的疼痛管理策略，防止急性疼痛過渡到慢性疼痛，已成為圍術(shù)期醫(yī)學(xué)亟需解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題。近日，武漢大學(xué)中南醫(yī)院麻醉科彭勉教授、武漢大學(xué)藥學(xué)院黎威教授借助“外科手術(shù)切口局部的酸性微環(huán)境與術(shù)后疼痛程度的相關(guān)性”，利用微針貼片構(gòu)建了一種創(chuàng)新的長(zhǎng)效疼痛管理體系。微針（MN）是一種新型的微創(chuàng)經(jīng)皮給藥系統(tǒng)，能2023
12-212023
12-20探索ESD樹脂在3D打印中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
摩方精密作為在全球微納3D打印領(lǐng)域的企業(yè)，在擁有多款自研材料的基礎(chǔ)上，積極拓展第三方材料打印的支持，致力于為客戶提供更加靈活和多樣化的打印解決方案，滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。近日，摩方精密與Mechnano開展密切合作，其Formula1µ樹脂已可適配于microArch®S230、microArch®S240和microArch®S350系列微納3D打印設(shè)備。在這個(gè)充滿活力的3D打印領(lǐng)域里，要取得優(yōu)異的成果，就必須始終站在技術(shù)和材料研發(fā)的前沿。目前，ESD樹脂在3D打印領(lǐng)域的應(yīng)用正迅速普及，成為2023
12-192023
12-182023
12-14南科大葛锜/王榮團(tuán)隊(duì)：光固化3D打印高精度高強(qiáng)度聚合物衍生SiOC陶瓷
聚合物衍生陶瓷（Polymerderivedceramic,PDC）技術(shù)是通過在真空、惰性或反應(yīng)性氣氛中對(duì)陶瓷前驅(qū)體（Preceramicpolymer,PCP）進(jìn)行熱解來(lái)制備碳化物、氮化物和碳氮化物等非氧化物陶瓷。PDC技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可以通過分子水平設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)成分和微觀結(jié)構(gòu)的可調(diào)節(jié)，制備工藝簡(jiǎn)單且成本低廉。與傳統(tǒng)非氧化物陶瓷加工技術(shù)相比，其熱處理溫度較低，僅1000℃左右。由于PDC陶瓷具有優(yōu)異的力學(xué)性能以及耐高溫和耐腐蝕能力，一體化成型的復(fù)雜形狀PDC零部件在航空航天、國(guó)防、電子、能源工業(yè)等領(lǐng)2023
12-11復(fù)旦武利民課題組：基于非對(duì)稱互鎖梯度模量結(jié)構(gòu)的柔性電容式壓力傳感
近年來(lái)，可穿戴電子皮膚（e-skin）飛速發(fā)展，現(xiàn)已成為眾多科研工作者矚目的焦點(diǎn)。為了適應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)景的復(fù)雜性和多樣性，對(duì)于具備多功能性、全面性和強(qiáng)適應(yīng)性的電子皮膚的需求不斷增加。而柔性聚合物固有的高粘彈性使得傳統(tǒng)的電子皮膚普遍存在靈敏度低、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性差等問題。通常，合理的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是改善這些性能的有效策略，然而單一的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很難在顯著地?cái)U(kuò)展傳感器監(jiān)測(cè)范圍的同時(shí)，兼顧其靈敏度和厚度等性能，這嚴(yán)重阻礙了電子皮膚器件的進(jìn)一步應(yīng)用發(fā)展。人體皮膚作為一種天然的、最為優(yōu)秀的感受器，其從外到內(nèi)依次分為2023
12-08北航馮林課題組：磁流體基靶向給藥微納米機(jī)器人小鼠體內(nèi)實(shí)現(xiàn)腫瘤殺傷
近幾年具有出色變形能力和可控性的磁流體機(jī)器人受到廣泛關(guān)注。然而，這些研究大多是在體外進(jìn)行的，將磁流體用于體內(nèi)醫(yī)療應(yīng)用仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。同時(shí)，將磁流體機(jī)器人應(yīng)用于人體也需要解決許多關(guān)鍵問題。本研究創(chuàng)建了基于磁流體的毫米機(jī)器人，用于體內(nèi)腫瘤靶向治療，其中考慮了生物相容性、可控性和腫瘤殺傷效果。針對(duì)生物相容性問題，磁流體機(jī)器人使用玉米油作為基載液。此外，該研究使用的控制系統(tǒng)能夠在復(fù)雜的生物介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的三維磁驅(qū)動(dòng)。利用1064納米的光熱轉(zhuǎn)換特性，磁流體機(jī)器人可以在體外殺死腫瘤細(xì)胞，在體內(nèi)抑制2023
12-062023
12-04江蘇大學(xué)張忠強(qiáng)課題組：縱橫織構(gòu)錐體表面液滴雙模式自運(yùn)輸和水收集
液滴自運(yùn)輸對(duì)自然界中許多動(dòng)植物的生存起著至關(guān)重要的作用，而自運(yùn)輸速度和距離一直是評(píng)價(jià)液滴運(yùn)輸效率的關(guān)鍵指標(biāo)。雖然，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、表面處理等手段將液滴的自運(yùn)輸速度提高到了數(shù)十毫米/秒量級(jí)，但由于液滴與織構(gòu)基底特征尺寸的匹配問題，制約了多尺度液滴高效自運(yùn)輸?shù)膶?shí)現(xiàn)。此外，織構(gòu)基底表面缺陷和粘滯作用往往也會(huì)造成液滴的滯留或產(chǎn)生殘留水層，這會(huì)阻礙霧滴在基底表面沉積，從而降低霧水收集效率。因此，如何實(shí)現(xiàn)多尺度液滴的超快速、長(zhǎng)距離無(wú)損自運(yùn)輸仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。針對(duì)上述問題，近期江蘇大學(xué)張忠強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)制備出了一種帶2023
12-01微納3D打印技術(shù)賦能生物醫(yī)療，把器官“種”在芯片上
人類對(duì)于細(xì)胞的探索從未止步，同時(shí)一直在尋求如何在體外培育細(xì)胞的方法。但人體內(nèi)有幾十萬(wàn)億的細(xì)胞，為何還需要在體外進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)呢？想象一下，體外培育細(xì)胞就像是一個(gè)細(xì)胞的小型工廠，我們?cè)谶@里培養(yǎng)出健康的細(xì)胞，然后將它們輸送至人體內(nèi)，修復(fù)那些受損的部位。同時(shí)，我們還像質(zhì)檢員一樣，用實(shí)驗(yàn)室里的細(xì)胞對(duì)新藥進(jìn)行檢測(cè)，確保它們?cè)谶M(jìn)入人體后不會(huì)出現(xiàn)問題。通過對(duì)細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，我們可以更深入地了解生命現(xiàn)象，為疾病治療、組織再生和生物安全等領(lǐng)域提供有力支持。這就是，盡管人體內(nèi)有無(wú)數(shù)的細(xì)胞，我們?nèi)匀恍枰隗w外進(jìn)行細(xì)胞掃一掃訪問手機(jī)商鋪
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