摘要。生物材料对于神经接口(包括脑机接口)的发展至关重要。生物材料方法可改善神经接口的功能性、兼容性和寿命,从而实现脑机通信。对脑电极阵列、神经探针和植入式设备中使用的生物材料的广泛研究依赖于材料如何影响神经信号记录、刺激和组织接触。它还研究了生物材料、生物电子学和 3D 打印如何改善神经接口。生物材料调节神经炎症反应,增强脑组织再生,并延长神经接口寿命。这项研究展示了基于生物材料的神经接口在神经假体、神经康复和基础神经科学研究中的改变潜力,满足了脑机关系和神经技术创新的需求。这些发现表明,扩大生物材料的研究和开发,以推进和维持神经接口技术以供未来使用。
摘要。用于形成人造器官和类器官的生物材料的技术发展表明生物医学工程和再生医学领域的革命区域。这项研究对生物材料的最新进展进行了深入的评论,强调了它们的设计和用于制造人造器官和器官的设计。进行分析以检查模拟局部组织的生物学和生物力学品质的生物材料的必要参数。下一步的努力将变成合成和表征创新的生物材料,包括生物相容性聚合物,水凝胶和生物活性支架,可定制以适合特定器官系统。本文对3D生物印刷和微加工技术的发展提供了深入的看法,强调了它们如何促进复杂的多细胞结构的合成。研究还研究了与干细胞技术结合使用生物材料的整合,重点是它们在形成器官中的作用以及定制医疗治疗的前景。本评论强调了该领域取得的重大发展以及这些技术在解决器官供应有限,进行药物测试以及改善对器官和疾病生长的知识方面的潜力。
摘要。人工智能(AI)的出现与协同集成是目前生物材料开发和设计方向的范式转变策略。本文分析了人工智能与生物材料之间的联系,解释了预测模型对该领域发展方向的重大影响。通过仔细研究最新研究和独特应用,它说明了人工智能驱动的预测模型如何重新定义生物材料设计并进入一个异常准确和高效的新时代。这项研究涵盖了从深度神经网络到机器学习的各种人工智能技术,这些技术促进了使用大数据集预测生物材料的行为、特性和相互作用的预测模型的开发。它研究了人工智能(AI)如何加速筛选可行材料的方法,改善其质量并预测其体内反应。这可以帮助更快地将前沿发现转化为临床应用。本文进一步阐述了生物材料和人工智能集成领域的未来前景和问题,强调了跨学科合作、数据标准化和伦理问题的重要性。
迄今为止几乎没有探索水凝胶和磁性纳米颗粒的组合,为创新疗法提供了广泛的可能性。Herein, we have designed hybrid 3D matrices integrating natural polymers, such as collagen, chitosan (CHI) and hyaluronic acid (HA), to provide soft and flexible 3D net- works mimicking the extracellular matrix of natural tissues, and iron oxide nanoparticles (IONPs) that de- liver localized heat when exposed to an alternating magnetic field (AMF).首先,合成了胶体稳定的纳米核,其流体动力半径约为20 nm,并用CHI(NPCHI)或HA(NPHA)覆盖。然后,将胶原水凝胶均匀地加载,这些涂层离子可导致柔软(E 0〜2.6 kPa),可生物降解和磁响应式矩阵。聚合物涂覆的离子在可或者的原发性神经细胞活力和神经分化中,即使在最高剂量下(0.1 mg fe/ml),无论涂层如何,甚至可以在较低剂量下促进神经元互连。磁性水凝胶保持高神经细胞活力,并维持了高度相互连接和分化的神经元网络的形成。有趣的是,与NPCHI患者相比,那些装有最高剂量的NPHA(0.25 mgfe/mg聚合物)显着损害的非神经元分化的水凝胶显着受损。在在AMF下进行评估时,与对照型磁性刺激相比,细胞活力略有降低,但与没有刺激的同行相比没有相比。一起,NPCHI负载的水凝胶表现出卓越的性能,也许会从其较高的纳米力学的流动性中受益。AMF下的神经元差异仅受到最高剂量NPHA的胶原水凝胶的影响,而非神经元分化恢复了控制值。
摘要:生物材料体现了药物输送和人类应用领域的开创性范式变化。它们的多功能性和适应性不仅具有丰富的治疗结果,而且显着减轻了不良反应的负担。这项工作是对生物材料的全面概述,特别着重于它们在药物输送中的关键作用,并根据其生物基础,可生物降解和生物相容性的性质对它们进行了分类,并突出了其特征和优势。该检查还深入研究了在药物输送中生物材料的广泛应用,包括癌症治疗,心血管疾病,神经系统疾病和疫苗接种等多样化的医疗领域。这项工作还探讨了该领域内的实际挑战,包括潜在的毒性和制造过程的复杂性。这些挑战强调了进行彻底研究的必要性和监管框架的持续发展。这篇审查的第二个目的是浏览生物材料最近进步和前景的引人注目的地形,设想医疗保健景观,它们可以赋予精确,有针对性和个性化药物的能力。生物材料转化医疗保健的潜力令人震惊,因为它们承诺为个人患者需求量身定制治疗,为改善治疗功效,更少的副作用和更美好的医疗实践提供希望。
大学西班牙纳瓦拉大学的德国拜罗斯4; sanmartin@unv.sunab.sunalog。 CB16/12/00489,28029马德里。西班牙 * Corrander * unv.s(D.P.); mmazoveg@unav.s(M.M.);电话。: +34-9); +34-94825400(M.M.)<)
摘要:生物材料研究已经进行了几年,许多公司在新产品开发方面进行了大量投资。但是,这是一个有争议的科学领域。生物材料科学是结合材料科学和医学的领域。更换或恢复受损的组织或器官可增强患者的生活质量。决定方面是身体是否接受生物材料。用于植入物的生物材料必须具有长期生存的某些品质。当生物材料用于植入物时,它必须具有持久的特定特性。在生物医学应用中使用了多种材料。它们今天被广泛使用,可以单独或组合使用。本综述将帮助研究人员选择和评估生物材料。在使用生物材料之前,应考虑其机械和物理性能。最近的生物材料的结构与组织的结构非常相似。使用先进的防染料,杀菌和抗生素技术开发抗感染性生物材料和表面。从技术上讲,可以阻止植入物感染的传播。This review tries to cover critical features of biomaterials needed for tissue engineering, such as bioactivity, self-assembly, structural hierarchy, applications, heart valves, skin repair, bio-design, essential ideas in biomaterials, bioactive biomaterials, bioresorbable biomaterials, biomaterials in medical practice, biomedical function for design, biomaterial properties such as生物相容性,热反应,无毒,机械性能,物理特性,磨损和腐蚀以及生物材料特性,这些表面是抗菌,纳米结构材料以及破坏化合物的生物膜的表面。
该研讨会将吸引从事材料生物医学应用领域(包括金属,陶瓷,聚合物及其复合材料)的专家。演示将包括从生物医学植入物,涂料和生物材料的表面处理到新型生物材料方法的主题,用于组织工程,药物输送和生物制造。因此,将在本次研讨会中考虑永久性和可生物降解材料的生物医学应用。用于表征和测试生物材料在体内相关条件下的高级方法,强调组织/生物材料界面和相互作用。其他主题将包括用于生物医学设备的创新多功能生物活性涂层以及用于引发特定生物学反应的量身定制的表面功能化方法。基于生物材料开发用于组织再生的晚期支架的方法也将在本专题讨论会上介绍。将提出针对多功能支架(下一代支架)的新概念,这些概念可以具有药物输送或生物分子信号功能,从而为细胞附着,生长和增殖提供增强的支持。研讨会将提供一个出色的论坛,以展示和讨论对生物医学领域材料应用的最新和相关贡献,将材料科学家,生物学家,药剂师,组织工程师和医生汇总在一起。
摘要 癌症是一种恶性疾病,由于其高度异质性、高死亡率和发病率,以及缺乏有针对性的有效治疗方案,因此受到越来越多的关注。最近,仿生和自然启发原理引入纳米系统的开发,对癌症治疗和诊断产生了重大影响。生物膜表面工程纳米系统是受生物启发的纳米结构,具有模拟细胞的特征,可改善体内与周围生物环境和细胞的相互作用。这些下一代纳米尺寸的递送系统可以通过提供高度特异性、针对性和更安全的纳米药物来增强传统癌症疗法的治疗效果和安全性。在此,我们讨论了细胞膜涂层仿生纳米装置的独特特性(包括卓越的生物相容性、免疫逃避和组织归巢特性),这些特性有望实现针对骨肉瘤的诊断、治疗和治疗诊断。我们还总结了细胞膜和混合细胞膜涂层纳米系统在原发性骨癌和转移性情况下的最新进展,尤其是前列腺癌衍生的骨转移。还强调了成功临床转化的未来前景和挑战。关键词:仿生涂层、骨癌、骨肉瘤、细胞膜涂层、纳米系统、混合细胞膜涂层、骨肉瘤靶向药物
相容性,它们在动脉中的永久存在加上缺乏健康的保护性内皮可能会导致不良的生物学效应。1金属表面电荷和润湿性会影响蛋白质的吸附行为,从而可能发生蛋白质变性,最终导致凝血和血栓形成。聚合物涂层支架主要是疏水性的,降解时会分层,使下面的金属暴露在外。2药物洗脱支架上装有抗增殖药物,以避免平滑肌细胞(SMC)过度增殖和潜在的再狭窄。然而,这些药物也会抑制内皮细胞(EC)增殖,因此对功能性内皮的最终恢复产生不利影响。3,4此外,新开发的生物可吸收支架(BRS)呈现高支柱轮廓,与血流湍流增加和血小板沉积有关,导致装置血栓形成的风险更高。 5 – 7 因此,只有同时区分 EC 反应和 SMC 反应并确保设备血液相容性,才能改善支架的临床性能。† 提供电子补充信息 (ESI)。请参阅 DOI:https://doi.org/ 10.1039/d3bm00458a