技術(shù)文章
Technical articles慢性創(chuàng)面是一種發(fā)病率很高的流行病,影響著超過1%的人們,已經(jīng)成為醫(yī)療保健系統(tǒng)中的一大挑戰(zhàn)。糖尿病創(chuàng)面是影響許多糖尿病患者的典型慢性創(chuàng)面,由于其愈合困難和復(fù)發(fā)率高。雖然已經(jīng)開發(fā)了涉及生化(如生長(zhǎng)因子)和生物物理(如負(fù)壓療法和高壓氧療法)的糖尿病傷口治療的新療法,但慢性創(chuàng)面的治療效果仍然不令人滿意。此外,細(xì)菌感染在慢性糖尿病創(chuàng)面中普遍存在,這會(huì)加劇傷口的缺氧和營(yíng)養(yǎng)缺乏。更重要的是,糖尿病創(chuàng)面的高糖微環(huán)境會(huì)進(jìn)一步增加微生物感染的可能性,并導(dǎo)致血管生成受損和巨噬細(xì)胞功能障礙,進(jìn)一步延...
研究背景與意義:先驅(qū)體轉(zhuǎn)化SiOC陶瓷材料(PDC-SiOC)具有優(yōu)異的抗氧化性、熱穩(wěn)定性和力學(xué)性能,有望作為航空航天耐高溫材料。近年來,具有人工設(shè)計(jì)周期性結(jié)構(gòu)的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)因其表現(xiàn)出優(yōu)異的力學(xué)性能,已成為結(jié)構(gòu)力學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。然而,傳統(tǒng)機(jī)械加工的方法難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)PDC-SiOC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精度制造。3D打印能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)陶瓷材料的一體化成型,尤其在復(fù)雜陶瓷點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢(shì)。其中,光固化3D打印技術(shù)具有最高的成型精度,適用于PDC-SiOC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的高精...
隨著科技的不斷進(jìn)步,3D打印技術(shù)已經(jīng)從一種新興技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代制造業(yè)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要工具。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中,3D打印機(jī)提供了一種快速且高效的方法來從原型制作過渡到產(chǎn)品的生產(chǎn),顯著縮短了設(shè)計(jì)周期并加速了產(chǎn)品開發(fā)流程。在傳統(tǒng)制造方法中,原型的制作往往需要復(fù)雜的工藝和長(zhǎng)周期的加工時(shí)間。例如,如果設(shè)計(jì)師想制作一個(gè)新產(chǎn)品的實(shí)體模型進(jìn)行測(cè)試,可能需要通過雕刻、焊接或模具鑄造等多個(gè)步驟來完成。這些過程不僅耗時(shí)而且成本較高,且在設(shè)計(jì)的早期階段,任何設(shè)計(jì)更改都可能導(dǎo)致重做整個(gè)原型,耗費(fèi)更多的時(shí)...
北京航空航天大學(xué)蔡軍課題組制備了一種基于小球藻細(xì)胞的磁性復(fù)合多聚體微機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了高效的靶向給藥。研究者將小球藻(Chlorella,Ch.)細(xì)胞作為一種生物模板,依次進(jìn)行Fe3O4沉積、抗癌藥物阿霉素(DOX)裝載,實(shí)現(xiàn)磁性復(fù)合微機(jī)器人單元的制備。利用磁偶極作用,微機(jī)器人單元通過誘導(dǎo)自組裝作用重構(gòu)成鏈狀的復(fù)合多聚體微機(jī)器人(BMMs),如微小的二聚體、三聚體等?;谀Ψ骄苊嫱队拔⒘Ⅲw光刻(PμSL)技術(shù)(nanoArch®S140,精度:10μm)設(shè)計(jì)了啞鈴形的微...
傷口感染是指?jìng)谠谟线^程中仍被細(xì)菌或其他微生物感染的疾病。與急性傷口不同,慢性感染性傷口通常經(jīng)歷較長(zhǎng)時(shí)間的愈合過程或無法愈合,給患者帶來了嚴(yán)重的后果和沉重的負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)上,感染傷口的治療方法主要包括定期傷口清創(chuàng)、口服抗生素、抗菌敷料等。但是這些方法都有一定的局限,首先,細(xì)菌在傷口部位產(chǎn)生的生物膜形成物理屏障,限制抗菌劑或生物大分子滲透到深部組織,從而顯著降低藥物遞送效率;其次,抗生素的誤用和過度使用是增加抗生素耐藥性風(fēng)險(xiǎn)的主要驅(qū)動(dòng)因素,抗生素耐藥性已成為嚴(yán)重的全球健康問題;此...
軟體動(dòng)物的殼盡管高度礦化,仍展現(xiàn)出良好的強(qiáng)度和韌性,這得益于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效控制裂縫及其他類型的局部變形(如剪切帶)的擴(kuò)展。以皇后海螺為例,其殼內(nèi)部的交叉層狀結(jié)構(gòu)由四個(gè)不同層級(jí)的層狀特征組成,并以三維排列方式組裝,使其因良好的強(qiáng)度和韌性而聞名?;诨屎蠛B輾さ膸缀卧O(shè)計(jì)原理,改良后的超材料有望規(guī)避強(qiáng)度-傳導(dǎo)性和強(qiáng)度-密度之間的典型權(quán)衡。受皇后海螺殼交叉層狀微結(jié)構(gòu)的三維分層和交互式結(jié)構(gòu)概念的啟發(fā),研究人員設(shè)計(jì)了一種新型的生物啟發(fā)力學(xué)超材料。這種創(chuàng)新設(shè)計(jì)允許采用一種優(yōu)美的失效機(jī)制,...
隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷進(jìn)步,3D打印技術(shù)已經(jīng)逐漸滲透到醫(yī)療設(shè)備的制造中,其中,3D打印內(nèi)窺鏡的出現(xiàn)更是為醫(yī)療領(lǐng)域帶來了革命性的變革。技術(shù)原理上,3D打印內(nèi)窺鏡采用先進(jìn)的增材制造技術(shù),根據(jù)患者的具體情況,使用生物兼容的材料進(jìn)行個(gè)性化定制。通過高精度的3D打印設(shè)備,可以制造出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度的內(nèi)窺鏡,以滿足不同患者的需求。與傳統(tǒng)內(nèi)窺鏡相比,3D打印內(nèi)窺鏡具有顯著的優(yōu)勢(shì)。首先,它能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)性化定制,根據(jù)患者的生理結(jié)構(gòu)和病變情況,制作出適合的內(nèi)窺鏡,從而提高診斷的準(zhǔn)確性和舒適度。其次,3D...
伴隨第四次工業(yè)革命的浪潮,元宇宙正在重新塑造人類與空間之間的互動(dòng)關(guān)系。在這一過程中,交互技術(shù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)的綜合應(yīng)用,不僅構(gòu)筑了通往元宇宙的橋梁,而且催生了虛擬與現(xiàn)實(shí)之間無縫融合的新型交互模式。3D打印技術(shù)作為這一生態(tài)體系中的關(guān)鍵一環(huán),以其魅力和潛力,將虛擬模型轉(zhuǎn)化為實(shí)體物品,實(shí)現(xiàn)了交互方式的創(chuàng)新、建筑與場(chǎng)景的再現(xiàn),乃至生物組織和器官的打印,從而極大地豐富了元宇宙的內(nèi)涵,使之變得更加真實(shí)可感。軟體機(jī)器人在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)眼鏡和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)耳機(jī)等設(shè)備中的應(yīng)用也日...