Bendi新闻
>
液态金属进军临床医学:构画生物医用材料临床转化框架,前瞻人工器官新方向

液态金属进军临床医学:构画生物医用材料临床转化框架,前瞻人工器官新方向

9月前
海归学者发起的公益学术平台

分享信息,整合资源

交流学术,偶尔风月

近年来,随着人口老龄化、疾病谱变化、生态环境及生活工作方式改变等,医学界面临着众多日益增长的重大疾病如心脑血管疾病、神经类疾病、恶性肿瘤、器官衰竭与移植以及各种新出现的病种如新冠肺炎等一系列健康挑战。



作为新一代功能材料,液态金属及其衍生材料由于展现出诸多独特物理化学行为,如低熔点、高导电性/导热性及良好生物相容性,以及各类不断被发掘出的材料优势,为变革传统的生物医学科技带来了新机遇,涌现出诸如液态金属神经修复、高分辨血管造影和成像、在体骨修复、药物递送、肿瘤治疗、皮肤电子及生物传感等方面的探索。理论上,几乎所有的电、磁、声 、光、热、化学和机械等外部刺激均能引发液态金属相应的智能响应,这就为临床医师和研究人员提供了许多超常规的技术选项和潜在工具。

清华大学刘静教授/北航王雪林助理教授从临床上各种重大疾病与健康问题面临的紧迫现实需求出发,在总结液态金属于健康监测、医学影像、骨修复、神经连接、肿瘤治疗等方面取得的典型进展的基础上,深入剖析了制约液态金属生物材料实现医学临床转化上的技术挑战,评估了从基础研究、临床前测试到实践落地方面的路径和瓶颈问题,构画出对应的转化医学策略与理论框架(图1),最后前瞻性提出了液态金属人工器官新方向以期更好应对极端疾患难题,相关成果以“液态金属生物材料:转化医学、挑战和前景Liquid metal biomaterials: translational medicines, challenges and perspectives)为题发表于《国家科学评论》(National Science Review,NSR),清华大学医学院硕士生徐涵池为论文第一作者,清华大学刘静教授和北航王雪林助理教授为共同通讯作者。

该综述以一种新的视野,从临床科室出发,将临床紧迫需求与实验室研发目标相结合,一方面总结了液态金属生物医学材料在健康监测、医学成像、组织修复和癌症治疗等方面的发展机遇和前景,并与现有临床技术进行了对比。另一方面,文章围绕液态金属生物材料从“实验台到病床(bench to bedside)”的逻辑脉络构画出转化医学框架,并将其划分为创新(Innovation)、实施(Implementation)、临床前测试(Pre-clinical Test)以及早期/晚期临床试验(Early/Late Phase Clinical Trials)四个关键阶段予以解读,这一框架有助于明晰液态金属生物材料在临床医学转化中面临的瓶颈、潜力和挑战继而促成应用的突破。

图1 液态金属生物材料临床应用场景和转化医学路径

在展望部分,作者系统阐述了基于液态金属及其衍生材料研发新一代人工器官的构想和规划,对相应基础研发指出了新的突破口,也为应对未来临床医学挑战提供了前瞻性解决思路(图2)。液态金属人工器官由于很好地贴合了生物体的柔性和高效性,充分发掘液态金属的各种独特属性,未来有望创造出超越传统理念的人造器官,从而提供更能满足患者需求的技术。

图2 液态金属人工器官研发全景,涉及:液态金属大脑、耳蜗、眼睛、骨骼、神经、肺、心脏、胃、肝、肠、胰腺等

最后,针对液态金属生物材料的转化医学路径,文章进一步从临床应用场景、生物安全性、材料稳定性、制造工艺以及伦理方面讨论了从实验室成果向临床转化所需克服的挑战,以此启发科学家和临床医生的思考。

总的说来,液态金属生物材料转化医学深度融合了材料科学、临床诊治、医学科学和生物学等方面的跨学科知识,围绕转化应用开展的努力,将加速液态金属诊疗技术的研发落地,为医疗器械升级换代打开新的大门,对于推动临床医学进步、提升人类应对疾患挑战的能力和提高未来生活水平具有重要意义。

该文工作得到国家自然科学基金(51890893),北京市自然科学基金(KZ72016801)和清华大学精准医学科学项目的支持。

点击“阅读原文”阅读原文。

扩展阅读

 
欠掺杂无限层镍酸盐超导薄膜中的Kondo散射
嫦娥五号月壤中发现多种玻璃物质 | NSR
超快实现光激发诱导钝化,制备高效钙钛矿太阳能电池和大面积组件
有机化学研究范式的转型:自动化与人工智能的融合重塑科学探索 | NSO
本文系网易新闻·网易号“各有态度”特色内容
媒体转载联系授权请看下方

微信扫码关注该文公众号作者

来源:知社学术圈

相关新闻

就在明天!探索自己独特的研究方向:临床心理学PhD学长直播预告解码临床心理学PhD:研究方向探索及申请思路|公开讲座升正高要怎么学科研?临床方向,且平时工作也忙 老师:算了,你现在靠自己学习比不过年轻人升正高需要几篇文章?临床方向,且平时工作也忙 老师:算了,你现在靠自己学习比不过年轻人学员访谈:临床心理学PhD录取经验与行为分析方向分享|对话iWanna创始人直播预告iWanna创始人+学员访谈:临床心理学PhD录取经验与行为分析方向分享解码临床心理学:在申请时如何利用“层进式”模型确定研究方向?|直播回顾科学匠人 | 韩东起:从理论物理到神经科学和人工智能,迈向学科交叉的新方向曾毓群公布宁德时代新方向:分享技术,推动开放式创新同济大学计算材料学课题组招聘能源材料人工智能方向博士后(长期有效)博后招募 | 浙江大学智能生物医用大分子实验室招收AI4Science方向博后/RACVPR 2024 | 双手协作双物体的数据集TACO:引领可泛化手物交互的新方向腾讯历练 19 年: 40 岁关口,如何转型找到人生新方向“聪明钱”加速调转方向:对冲基金抛售科技股,以五个月最快速度涌入能源和材料板块人口迁徙新方向!德州城市为何成为增长热点?张艺兴55万上哈佛读金融?努力努力再努力的新方向?张艺兴55万上哈佛读金融!努力努力再努力的新方向?张艺兴55万上哈佛读金融?“努力努力再努力”又有新方向?热门美剧住宅出售,仅57.9万美元 揭秘新泽西州房产投资新方向……这个美本大热门专业:方向选择多,研究机会多,太香了!新方向在何方?动力又该从何而来?看WAVES新浪潮2024嘉宾给出答案今年中高考后,上海中产妈的暑假鸡娃新方向,叫人很吃惊!70k!一个门槛极低的新方向!奈雪的茶,找到新方向
logo
联系我们隐私协议©2024 bendi.news
Bendi新闻
Bendi.news刊载任何文章,不代表同意其说法或描述,仅为提供更多信息,也不构成任何建议。文章信息的合法性及真实性由其作者负责,与Bendi.news及其运营公司无关。欢迎投稿,如发现稿件侵权,或作者不愿在本网发表文章,请版权拥有者通知本网处理。