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近年来，仿生微纳米技术发展迅猛，为制药和生物医学领域带来了重大进展[1]。此类技术的进步促进了新型材料、工具和设备的开发，并具有多种应用。生物微机电系统 (BioMEMS) 是通过微米和/或纳米级制造工艺构建的设备或系统，用于处理、输送、改变、分析或合成生物和化学单元 [2]。BioMEMS 的跨学科性质使其在从生物医学领域到电气工程等各种领域都有应用，例如基因组学 [3]、分子诊断学、即时诊断 [4]、组织工程 [5]、单细胞分析 [6] 和可植入微型设备 [6]。与传统方法相比，BioMEMS 具有多种值得研究的优势，包括设备尺寸紧凑、移动性强、复制可靠性高、高通量性能、多功能性和潜在的自动化。尺寸较小具有明显的优势，因为这些设备可以小型化，从而降低设备制造成本[7]。此外，BioMEMS 设备还具有多种功能，可以将单独的工具集成到单个设备中。这反过来又促进了自动化分析，最大限度地减少了人工参与，这是此类设备的一个关键方面。这一点至关重要，特别是在处理未知或新发现的严重疾病时。由于其便携性强、重量轻，此类设备非常适合在没有集中实验室的偏远和/或农村地区使用[8]。目前，BioMEMS 是世界上发展最快的技术之一；由于其应用范围，它可能被用于包括医疗保健部门在内的各种行业，特别是医疗机构和医院[9]。自从 20 世纪 90 年代首次使用 BioMEMS 这一术语以来，有关该主题的出版物数量一直在稳步增长[10]。根据 Clarivate Analytics 的数据，每年包含“BioMEMS”作为关键词的引用量从 1900 年代后期的不到 100 次增加到 2021 年的 2400 多次 [11]。BioMEMS 根据其应用分为两大类：一类是为生物医学应用而设计的，例如惯性传感器；另一类是结合微加工 [12] 和微电子方法来获取、感知或操纵化学或生物物质 [13]。生物材料经常用于制造 BioMEMS。它们由生物矿物（维持负荷）和有机材料（提供变形能力）组成。它们中的大多数是不断浸泡在体液中的复合材料，其特性和结构由存在成分的物理和化学性质及其相对量决定 [14]。自组织、自修复能力、复杂结构和多功能性是启发科学家设计新型生物材料的基本特征。它们可以通过应用
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