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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(guò)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^(guò)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(guò)程或無(wú)法愈合，給患者帶來(lái)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(guò)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(wèn)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(lèi)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。基于皇后海螺殼的幾何設(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(lái)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(guò)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(lèi)與空間之間的互動(dòng)關(guān)系。在這一過(guò)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(wú)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...

隨著3D打印技術(shù)的迅速發(fā)展，微納3D打印機(jī)在各種精密工業(yè)和研究領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。這種能夠打印微米至納米級(jí)別精度的打印機(jī)開(kāi)啟了制造業(yè)的新紀(jì)元。然而，對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，掌握該設(shè)備的使用仍然存在一定的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)階段的準(zhǔn)備是成功打印的關(guān)鍵。由于微納3D打印的精度要求高，因此在設(shè)計(jì)模型時(shí)確保模型的分辨率高，且無(wú)不必要的細(xì)節(jié)。這不僅可以減少打印過(guò)程中的錯(cuò)誤，還能加快打印速度。此外，了解打印機(jī)的具體規(guī)格，如打印尺寸限制、層厚度和材料要求，也是設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的因素。選擇合適的打印材料至關(guān)重要...

隨著3D打印技術(shù)在科研領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，選擇一臺(tái)適合自己研究需求的3D打印機(jī)成為了科研工作者們的一項(xiàng)重要任務(wù)。合適的設(shè)備不僅能夠提高實(shí)驗(yàn)效率，還能確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確性和可靠性。以下是在選擇設(shè)備時(shí)需要考慮的幾個(gè)關(guān)鍵因素。1.明確研究需求是選擇科研3D打印機(jī)的前提?？紤]你的研究領(lǐng)域?qū)Υ蛴【取⑺俣?、材料特性等方面的具體要求。例如，生物醫(yī)學(xué)研究可能需要使用具備生物相容性材料的打印機(jī)，而航空航天領(lǐng)域則可能對(duì)零件的機(jī)械強(qiáng)度和耐溫性能有更高的要求。2.打印技術(shù)的多樣性也是選擇時(shí)的重要考量點(diǎn)...

材料在不同加載應(yīng)變率下會(huì)表現(xiàn)出不同的力學(xué)行為。對(duì)于應(yīng)用于航空航天、精密切削等載荷領(lǐng)域的關(guān)鍵材料，獲取它們?cè)诓煌瑧?yīng)變率下的物性參數(shù)并構(gòu)建材料數(shù)據(jù)庫(kù)是十分重要的。然而，常見(jiàn)的力學(xué)加載手段包括準(zhǔn)靜態(tài)加載（10-3~10-1s-1）、高速液壓伺服試驗(yàn)機(jī)（10-1~103s-1）和霍普金森桿（103~104s-1），它們難以實(shí)現(xiàn)對(duì)104s-1及以上量級(jí)加載應(yīng)變率的調(diào)控。使用輕氣炮驅(qū)動(dòng)面密度梯度飛片（ADGF）的準(zhǔn)等熵加載技術(shù)在動(dòng)態(tài)高壓領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。通過(guò)對(duì)ADGF的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)...