选择性激光熔化钽骨板的研究与临床应用

选择性激光熔化钽骨板的研究与临床应用 学术背景 在骨科植入物领域,钛(Ti)基合金和钽(Ta)因其高生物相容性而被广泛应用。钛基合金通常用于制造承重植入物,如骨板和股骨柄,而钽则因其高密度和优异的骨组织亲和性,常用于多孔形式或作为涂层材料。然而,传统的制造方法(如化学气相沉积,CVD)无法精确控制多孔结构的拓扑特征,限制了钽在骨科植入物中的应用。近年来,增材制造(AM)技术,特别是选择性激光熔化(SLM)技术,为制造复杂多孔结构的个性化植入物提供了新的可能性。本研究旨在通过SLM技术制造钽骨板,并评估其作为骨折内固定材料的性能。 论文来源 本论文由来自大连大学附属中山医院骨科的研究团队撰写,主要作者包括Dewei Zhao、Baoyi Liu、Feng Wang、Zhijie Ma和Junl...

通过三重周期最小表面双螺旋钛合金支架增强血管生成和骨整合

基于三重周期最小表面结构的双螺旋钛合金支架在骨修复中的应用研究 学术背景 骨缺损修复是骨科领域的一个重要挑战,尤其是在创伤、肿瘤、炎症等疾病导致的临界尺寸骨缺损(critical-size bone defects)情况下。目前,临床上常用的骨修复方法包括自体骨移植和异体骨移植。然而,自体骨移植存在供体部位损伤和供体骨量有限的问题,而异体骨移植则可能引发免疫排斥和疾病传播的风险。因此,骨组织工程(bone tissue engineering, BTE)成为了替代传统治疗方法的重要策略。钛合金因其优异的机械性能、生物相容性和耐腐蚀性,已被广泛应用于临床骨修复中。然而,钛合金的弹性模量高于天然骨,直接使用可能导致应力屏蔽效应(stress shielding effect),进而引发骨吸收和植...

镁和镓共载微球通过成骨和抗菌作用加速骨修复

镁和镓共载微球加速骨修复的研究 学术背景 骨缺损(bone defects)是临床中常见的难题,通常由感染、肿瘤切除或机械创伤引起。骨缺损不仅影响患者的生活质量,还可能导致功能丧失。尽管骨移植(bone grafting)是目前治疗骨缺损的主要方法,但其存在供体有限、感染风险高、免疫排斥等问题。此外,骨移植的高成本和多次手术需求也带来了社会经济负担。因此,开发一种既能促进骨再生又能防止感染的生物材料具有重要意义。 近年来,生物可降解微球(bioresorbable microspheres)作为药物递送载体受到了广泛关注。这些微球不仅可以填充不规则的骨缺损,还能为细胞提供适宜的微环境,促进骨再生。然而,现有的生物材料在促进骨生成(osteogenesis)和抗菌(antibiosis)方面的...

利用液态金属微滴的快速三维组装实现软电子通孔和互连

利用液态金属微滴的快速三维组装实现软电子通孔和互连

柔性电子中的液态金属微滴快速三维组装与电气连接研究 简介:研究背景与意义 随着柔性电子技术在软体机器人、可穿戴电子设备、柔性显示屏等领域的广泛应用,如何实现柔性和可拉伸电路的层间电气连接成为该领域的核心挑战之一。传统刚性电子设备中,通过化学或等离子蚀刻等成熟技术完成硅片上的微米至纳米级贯通孔(via)制备。然而,在柔性电子中,这种方法存在流体材料黏度、力学性能失配以及填孔过程低效复杂等问题。尤其是,由于柔性器件的机械动态特性,传统刚性导体制作的贯通孔易成为应力集中区域,从而导致器件的结构性缺陷乃至失效。 为解决这一系列挑战,本研究提出了一种基于液态金属微滴(Liquid Metal Microdroplets, LMMDs)层化沉积的快速制造方法,用以形成柔性电子应用中的三维电气互连。液态金...

Cr掺杂V2O3薄膜的压阻特性及其在MEMS传感器中的应用研究

关于Cr掺杂V₂O₃薄膜压阻效应的研究及其在MEMS传感器中的应用 学术背景 压阻式微机电系统(MEMS)传感器是一类利用材料的压阻效应将应力变化转化为电阻变化的设备,广泛应用于汽车、航空航天、生物医学和研究领域。目前,大多数压阻式传感器使用掺杂硅作为压阻材料,尽管其易于集成且成本低廉,但其压阻效应有限,纵向压阻系数(Gauge Factor, GF)通常低于120。为了提升传感器性能,研究人员一直在探索新的压阻材料。钒氧化物材料因其独特的压阻特性引起了广泛关注,尤其是Cr掺杂的V₂O₃薄膜,其在室温下通过应变控制表现出显著的电阻变化,显示出作为压阻材料的潜力。 论文来源 本论文由Michiel Gidts、Wei-Fan Hsu、Maria Recaman Payo、Shaswat Kus...