摘要:空心微针旨在执行皮内医学物质的递送或液体提取,聚合物通过注射成型作为质量生产的成本效益材料。但是,现有研究缺乏对皮肤穿透测试的可加工性和性能的不同聚合物的比较分析。这项研究通过评估五种生物相容性热塑性材料制造的空心微对材料来解决这一差距:聚碳酸酯(PC),聚丁烯二苯甲酸酯(PBT),多酰胺酸(PLA),多酰胺12(PA12)和玻璃纤维增强型多酰胺多酰胺(PARAMANEMAMEMIMANE)(PARA)。在热塑性塑料中发现了复制保真度的显着差异,并且计算出更高的固化时间,从而导致由于填料阶段的扩展可变形性而产生了更好的复制保真度。PBT微针在脱再多造成的过程中变形,并被排除在穿透测试之外。在小猪耳朵上的穿透试验显示,由于针的变形,PA12和PLA微针的穿透性没有。para表现出一致的穿透结果,而PC表现出不一致的穿透行为,一些针的成功完全穿透了,而另一些针头变形。高机械性能对于实现一致和成功的穿透至关重要。
摘要:免疫系统通常提供防御入侵的致病微生物和任何其他颗粒物污染物的防御。尽管如此,最近有报道说,由于其独特的物理化学特征,纳米材料可以逃避免疫系统并调节免疫学反应。因此,基于纳米材料的免疫成分激活,即中性粒细胞,巨噬细胞和其他效应细胞,可能会诱发炎症并改变免疫反应。在这里,必须区分纳米材料触发的急性和慢性调节以确定人类健康的可能风险。纳米材料的大小,形状,组成,表面电荷和变形性是控制其免疫细胞摄取的因素以及由此产生的免疫反应。在纳米材料表面吸附的分子的外围电晕也会影响其免疫学作用。在这里,我们回顾了靶向免疫调节的当前纳米工程趋势,重点是纳米材料的设计,安全性和潜在毒性。首先,我们描述了触发免疫反应的工程纳米材料的特征。然后,争论了纳米工程颗粒的生物相容性和免疫毒性,因为这些因素会影响应用。最后,讨论了表面修饰,协同方法和仿生学的未来纳米材料发展。关键词:表面工程,免疫调节,生物相容性,免疫毒性,纳米医学
摘要:在过去的几十年中,由于药物在治疗物质的生物利用度、吸收率和药代动力学中起着至关重要的作用,寻找更有效、更具选择性的给药途径引起了人们的极大关注。肺部给药已成为医疗保健研究领域科学和生物医学研究的一个有吸引力的目标,因为肺部由于其高渗透性和大的吸收表面积以及良好的血液供应,能够吸收药物进行局部沉积或全身给药。然而,肺部药物输送相对复杂,需要采取一些策略来减轻机械、化学和免疫屏障的影响。在此,工程红细胞,即红细胞-磁-血凝素 (HA)-病毒体 (EMHV),被用作一种有效向肺部输送药物的新策略。 EMHV 生物基载体利用磁性纳米粒子的物理特性,在外部磁场的作用下,静脉注射后实现有效靶向。此外,EMHV 膜上存在血凝素融合蛋白,使 DDS 能够锚定并与目标组织融合,并局部释放治疗化合物。我们对 EMHV 的生物力学和生物物理特性(例如膜的坚固性和可变形性以及高磁化率)及其体内生物分布的研究结果突出表明,这种生物启发式 DDS 是一种有前途的药物控制和肺部靶向输送平台,并且是满足未满足的临床需求的吸入疗法的宝贵替代方案。
已经开发出能够进行多模式运动的机器,这些机器能够在非结构化环境中机动,用于搜索和救援行动、[2] 监控和防御等应用。 [3] 这种多模态性通常通过 i)身体形状变形、ii)步态改变或 iii)使用不同的驱动或推进机制实现。 一种流行的方法是使用专门用于相应环境中运动的不同推进机制(例如,螺旋桨用于飞行和游泳,轮子用于陆地运动 [4,5] )。 然而,多种推进机制会使设计复杂化,并增加此类系统的重量。 同样,使用能够实现不同步态和运动模式的单一推进机制可以简化设计,但通常会导致在某些环境中的移动性受到更多限制。 [6–8] 一种有前途的替代方案是利用身体的可逆形状变形,这样就可以重新调整一组常见的执行器或机器人肢体,以执行新的地面接触或流体结构相互作用模式(参见参考文献 [9–11] 中的示例)。软机器人特别适合可逆形状变化,因为它们具有机械可变形性和对受控刺激的形态反应。最近,Baines 等人提出了一种形状变形肢体,它可以利用刚度调节在鳍状肢和腿之间变换。[12] 这种肢体被安装在受海龟启发的机器人 [6] 上,以促进两栖运动。Shah 等人提出了一种
背景:市面上有各种各样的透明质酸 (HA) 填充剂产品,了解凝胶特性是根据每位患者的审美目标量身定制治疗方案的关键部分。本文介绍了使用 NASHA ® 和 OBT™ 生产的 HA 填充剂的两个主要凝胶特性——强度/硬度和柔韧性,以及它们对组织性能的临床意义。方法:在 25˚C 下,使用 PP25 流变测量系统以动态模式研究了三种 NASHA 凝胶(Restylane ®;Restylane Silk;Restylane Lyft)和四种 OBT 凝胶(Restylane Refyne;Restylane Kysse;Restylane Volyme;Restylane Defyne)。使用频率扫描测量凝胶强度/硬度,以 0.1 Hz 评估 G prime。柔韧性评估使用 1 Hz 下 0.1% 至 10,000% 应变之间的振幅扫描测量,其中 xStrain 是 G prime 和 G double prime 具有相同值的交叉点处的应变值。结果:Restylane、Restylane Silk 和 Restylane Lyft 的 G prime 分别为 701、416 和 799 Pa。Restylane Refyne、Restylane Kysse、Restylane Volyme 和 Restylane Defyne 的 OBT G prime 分别为 70、160、171 和 271 Pa。 xStrain 值分别为 1,442%(Restylane Refyne)、908%(Restylane Kysse)、930%(Restylane Volyme)、761%(Restylane Defyne)、7%(Restylane)、19%(Restylane Silk)和 17%(Restylane Lyft)。结论:OBT 产品具有高柔韧性(耐变形性)和低至中等强度/硬度,适合用于动态面部区域。NASHA 产品具有更高的强度/硬度,具有提升和突出的潜力。总而言之,NASHA 和 OBT HA 凝胶涵盖了广泛的强度和柔韧性。
心肺旁路(CPB)是开放心脏手术期间必要的生命支持。由CPB引起的全身性炎症反应综合征(SIRS)众所周知,可以增加术后发病率和死亡率(1,2)。急性呼吸窘迫综合征(ARDS)和急性肺损伤(ALI),其特征是与SIR相关的肺水肿,在CPB和CPB之后也被诱导,显着促进了术后的发病率和死亡率(3-6)。炎症反应的成分包括补体的激活,白细胞上粘附分子的表面表达增加以及在系统性循环中存在促炎细胞因子的存在(7-12)。中性粒细胞是白细胞的主要部分,通过产生超氧化物自由基和化学介质的释放在SIR中起重要作用(12,13)。已经证明,激活的中性粒细胞是CPB引起的肺功能障碍的最重要的启动事件之一(14)。sivelestat是一种合成的,特定的,低分子量的中性粒细胞弹性酶抑制剂(15)。已显示它可以降低中性粒细胞弹性酶水平和白介素6的产生,并在体外循环期间保留中性粒细胞的可变形性(6、16、17)。几项临床研究表明,西维勒斯塔(Sivelestat)对接受CPB进行心血管手术的患者的好处(6,12)。但是,这些研究仅评估了计划的心脏手术。 与预定的心脏手术相比,紧急心血管手术通常具有更严重的ALI(15,18)。但是,这些研究仅评估了计划的心脏手术。与预定的心脏手术相比,紧急心血管手术通常具有更严重的ALI(15,18)。该药物可能会阻止SIRS的不良反应,并且可能是减轻接受紧急心血管手术的患者ALI的最佳疗法之一。因此,我们设计了这项研究,以评估Sivelestat对急诊心血管手术后ALI患者肺部保护的影响。
这些特点对于减轻临床负担和让患者快速康复至关重要。[5] 为了应对这些挑战,重要的是将植入物小型化,使其可通过导管或注射器诱导。[6] 为了插入最终需要大于输送通道的物体,应在输送过程中将其转变为更小更薄的状态。[7] 输送通道相对于输送物体的尺寸越窄,在选择材料和设计时就必须做出越多的妥协。将软材料和功能材料与小型化技术相结合在应对这一挑战方面取得了重大进展。[8] 特别是,具有响应外部刺激而发生特征性时间瞬态形态变化的形状记忆材料在整个输送过程中实现了高度的变形和形状恢复功能。[9] 采用光刻技术制造了 2D、形状记忆和微孔网状电极,装入注射器并注射入大脑。 [10] 在通过注射器注射的输送阶段,网片被压缩成准一维形状,随后松弛并扩展以恢复其原始的二维形状。为了进一步增加植入物的维数,折纸 [6,11] 或受剪纸启发的 [12] 折叠元素已与增材制造技术相结合,以实现从二维平面到三维最终结构的形状变化。特别是,形状记忆聚合物的 3D 打印促进了患者定制支架的直接制造。 [13] 例如,具有剪纸结构的分叉支架在折叠状态下在血管内顺利移动,并通过外部刺激成功展开到最终位置。 [12] 然而,传统的折纸或剪纸装置只能达到简单的最终三维几何形状,这受到固有基底结构的限制。因此,需要提高形状可变形性,并在原始状态和变形状态之间达到更高的纵横比。这项技术改进将带来各种各样的应用,包括可变形电子设备和支架设备等生物医学设备。在本研究中,我们提出了一种 3D 打印的独立元素设计,灵感来自高度可变形的日本表演工具,称为南京玉足垂(也称为南京玉足垂;“南京”,南京的名字)
引言SMP是宏分子的类型,通过更改其宏观特性(例如形状和颜色),然后从其临时形状中恢复其原始形状,从而对外部刺激做出反应。SMP具有轻巧且廉价的优势,并且与形状存储合金(SMA)和形状记忆陶瓷相比,具有低密度,高形状可变形性,良好的生物降解性和易于调整的玻璃过渡温度。SMP的主要缺点是低恢复应力,低变形刚度,较小的能量输出和更长的恢复时间。 为了克服这些缺陷,形状的内存聚合物复合材料(SMPC)已经存在。 对SMPC的研究结果表明,它们具有较高的强度,更高的刚度和由添加填充剂添加的某些特殊特征,这可以比SMP具有进一步的优势。 基于SMP的复合材料通常分为颗粒增强和纤维增强的复合材料。 颗粒增强的SMPC,其填充物为碳黑色,碳纳米管,Fe3O4纳米颗粒等,更多地用作功能材料。 纤维增强的SMPC,其填充剂包括碳,玻璃和凯夫拉尔纤维等,通常由于其良好的机械性能而被用作结构材料。 关于SMP和SMPC的开发和应用有一些出色的评论,例如Liu等人在SMP和SMPC上撰写的评论及其在航空航天应用中的应用。 除此之外,Fengfeng Li等人的一篇文章还向我们解释了形状记忆聚合物及其复合材料在航空航天应用中的进展。SMP的主要缺点是低恢复应力,低变形刚度,较小的能量输出和更长的恢复时间。为了克服这些缺陷,形状的内存聚合物复合材料(SMPC)已经存在。对SMPC的研究结果表明,它们具有较高的强度,更高的刚度和由添加填充剂添加的某些特殊特征,这可以比SMP具有进一步的优势。基于SMP的复合材料通常分为颗粒增强和纤维增强的复合材料。颗粒增强的SMPC,其填充物为碳黑色,碳纳米管,Fe3O4纳米颗粒等,更多地用作功能材料。纤维增强的SMPC,其填充剂包括碳,玻璃和凯夫拉尔纤维等,通常由于其良好的机械性能而被用作结构材料。关于SMP和SMPC的开发和应用有一些出色的评论,例如Liu等人在SMP和SMPC上撰写的评论及其在航空航天应用中的应用。除此之外,Fengfeng Li等人的一篇文章还向我们解释了形状记忆聚合物及其复合材料在航空航天应用中的进展。本评论重点介绍SMP/SMPC材料及其在航空航天领域的应用,其中包括反映天线,SMPC铰链等。我们的目标是跟踪已经完成空间的应用程序
不稳定性发生在固态复合阴极(SSC)中,该阴极(SSC)由阴极活性材料(CAM),SE和通常碳添加剂的颗粒混合物组成。氧化物和硫化物是SE的两个最精心研究的群体。氧化物类型的SE具有优势,包括高机械强度,高温耐受性,对空气和溶剂的稳定性以及广泛的电化学稳定窗口。11然而,基于氧化物的刚性SE不能在没有高温烧结的情况下在颗粒和晶粒之间形成良好的联系。高温烧结将导致CAM和氧化物之间的不希望的元素分化。12–14因此,在大多数类型的阴极中形成直接的阴极/氧化物部分接触是具有挑战性的。不同于氧化物,基于硫化物的SE具有高离子电导率和低/中等温度下的可变形性,希望将电极处理到高,接近理论密度。15–20然而,硫化物易于在CAM(例如Li(Ni X Co Y Mn 1-X-Y)O 2和Li(Ni X Co Y Al 1-X-Y)O 2)的工作势下氧化。21–23即使凸轮颗粒涂有保护层(例如,氧化物),这些保护层部分钝化了表面,例如电子渗透所需的碳添加剂,例如碳纳米诺纤维(CNF),也可能在氧化硫化物电解质中发挥作用。24,25在两种情况下,持续的化学相互作用都破坏了保留的能力和可环性。 26–30凸轮颗粒本身的破裂也可能发生。 每个凸轮都合并24,25在两种情况下,持续的化学相互作用都破坏了保留的能力和可环性。26–30凸轮颗粒本身的破裂也可能发生。每个凸轮都合并从机械上讲,在诱导的插入/提取时,li-ion插入/提取的循环体积变化会导致硫化物SE,CNF和CAM之间的突然或进行性接触损失,从而导致无能力失效和不可逆转的能力损失。31–34为了减轻某些机械效应(以及由于亚最佳电极制备引起的持续孔隙率),细胞可能会在循环测试期间受到超过50 MPa的一层堆栈压力。然而,实践应用需要较低的堆栈压力,例如在电动汽车中,35,36,并且压力过大可能会加速凸轮的损坏并导致LI金属电极的变形。鉴于SSC容量褪色机制的这种复杂性和相互作用,机械降解与化学和电化学侧反应的分离对于阐明发生的各种过程并寻找相应策略至关重要。在这里,我们研究了CAM体积变化和堆叠压力对SSC容量衰减的影响。两种具有相同电压窗口的活性材料,但循环过程中的不同体积变化是Chos的,包括Li 4 Ti 5 O 12(LTO),具有可忽略不计的volume变化和α-NB 2 O 5,其中4%的LI Intercalation in Intercalation 37,38比较了内在的伏特 - UME对已保留能力变化的影响。