新型心脏瓣膜瓣叶设计：基于高刚度聚合物材料与仿生运动学的研究 学术背景 心脏瓣膜疾病是全球范围内的重要健康问题，每年有超过85万患者需要接受心脏瓣膜置换手术。目前，临床上使用的心脏瓣膜主要分为两类：机械瓣膜和生物瓣膜。机械瓣膜由碳或钛制成，具有较长的耐久性，但其血液动力学性能较差，容易引发血流空化现象，且患者需要终身服用抗凝药物。生物瓣膜则由牛或猪的心包组织制成，虽然不需要长期抗凝治疗，但其耐久性较差，通常在长期使用后会出现瓣膜退化和结构性失效。因此，开发一种既能提供长期耐久性，又具有良好血液动力学性能的新型心脏瓣膜成为当前研究的重点。 近年来，全聚合物心脏瓣膜（PHV）因其材料设计的灵活性和制造工艺的简便性而受到关注。然而，现有的聚合物瓣膜在生物稳定性和耐久性方面仍存在不足。本研究旨在探索...

Ozaki技术与Ross手术在儿童复杂主动脉瓣疾病中的比较研究 学术背景 主动脉瓣疾病（Aortic Valve Disease, AVD）在儿童中是一种复杂且具有挑战性的疾病，尤其是在需要手术干预的情况下。传统的主动脉瓣置换手术（如机械瓣或生物瓣置换）在儿童中存在诸多局限性，包括瓣膜尺寸不匹配、长期抗凝治疗的需求以及瓣膜耐久性问题。Ross手术（Ross Procedure）被认为是儿童复杂主动脉瓣疾病的金标准手术，但其也存在一定的局限性，例如双瓣膜退化的风险以及手术适应症的限制。 近年来，Ozaki技术（Ozaki Technique）作为一种新型的主动脉瓣修复技术，逐渐在成人患者中展现出良好的效果。该技术通过使用自体心包膜（autologous pericardium）重建主动脉瓣叶，...

生物衰老与遗传易感性结合识别静脉血栓栓塞症高风险人群 学术背景 静脉血栓栓塞症（Venous Thromboembolism, VTE）是全球第三大致命性心血管疾病，包括深静脉血栓（Deep Vein Thrombosis, DVT）和肺栓塞（Pulmonary Embolism, PE）。VTE的发病率与年龄密切相关，尤其是40岁以上的个体，每增加10岁，VTE的风险几乎翻倍。然而，年龄本身并不能完全反映个体的生物衰老速率。生物衰老速率指的是个体的生物学年龄与实际年龄之间的差异，这种差异可能导致相同年龄段的个体在疾病风险上存在显著差异。因此，探索生物衰老速率在VTE发病中的作用具有重要意义。 近年来，研究人员提出了多种生物衰老的测量指标，如DNA甲基化数据、端粒长度（Telomere Le...

Klebsiella pneumoniae 衍生的细胞外囊泡通过抑制 SIRT1 损害内皮功能 学术背景 高血压是一种全球性的健康问题，其发病机制复杂，涉及多种因素。近年来，肠道微生物群在高血压中的作用引起了广泛关注。研究表明，肠道微生物群的失调与高血压的发生密切相关。特别是，Klebsiella pneumoniae（K.pn，肺炎克雷伯菌）作为一种常见的革兰氏阴性菌，被发现与高血压的发展有关。然而，K.pn 如何影响内皮功能的具体机制尚不清楚。内皮功能障碍是高血压发病的重要早期事件，而细菌衍生的细胞外囊泡（Bacterial Extracellular Vesicles, BEVs）在调节宿主细胞功能中起着关键作用。因此，本研究旨在探讨 K.pn 衍生的细胞外囊泡（K.pn EVs）对内...

钙离子在骨骼肌功能中的关键作用及其与线粒体和内质网的交互 学术背景 钙离子（Ca²⁺）是细胞内重要的信号分子，尤其在骨骼肌的兴奋-收缩耦合（excitation-contraction coupling, ECC）中起着至关重要的作用。骨骼肌的收缩依赖于钙离子从肌浆网（sarcoplasmic reticulum, SR）的释放和再摄取，这一过程由多种钙离子通道和泵调控，如兰尼碱受体（ryanodine receptor, RYR）和肌醇1,4,5-三磷酸受体（inositol 1,4,5-trisphosphate receptor, IP3R）。此外，线粒体作为细胞的能量工厂，也通过调控钙离子的摄取和释放，影响骨骼肌的功能和代谢。 然而，钙离子稳态的失调可能导致线粒体钙超载，进而引发线粒...

数字化刺绣超材料生物传感器：运动环境中的无接触生物信号监测 近年来，随着智能汽车、航空安全及健康监测需求的增加，各类传感器技术得到了飞速发展。然而，在动态环境中，尤其是涉及生理信号监测时，传统传感器技术面临许多挑战，例如信号干扰、振动影响以及隐私问题。为此，本文提出一种使用数字刺绣制造的超材料生物传感器，能够在运动环境下无接触地采集高质量心肺信号，为解决上述难题提供了新思路。 研究背景及动机 根据统计数据，仅在美国，每年由驾驶员因疲劳、注意力不集中等因素引发的交通事故超过10万起。为减少此类事故，汽车生物传感器被视为一种潜在的解决方案，它们可用于检测驾驶员疲劳状态、压力水平以及健康风险。然而，目前的传感技术在动态环境中面临多重挑战，例如车内振动、身体运动干扰及封闭空间内的多路径信号反射等。此...