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微流控技術已經成為化學、納米科學和生物醫學領域的一個重要工具之一。相較于傳統的實驗室技術，微流控設備因其結構緊湊、制造成本低、響應速度快以及能夠精確控制微環境等優勢而受到青睞。為了在微流控系統中實現微米級別的精準操作，研究者們開發了多種技術手段，如微夾具、電潤濕技術，以及磁光力和聲學力等。在這些技術中，聲學操控因其無需接觸、良好的生物相容性以及對細胞尺度操控的能力而被廣泛應用于微流控設備中。在聲學微流控設備中，聲場通常形成壓力場模式，包括節線/反節線位置，并用于翻譯和圖案化液...

彈性體因其柔韌性和彈性廣泛應用于汽車、建筑和消費品等行業，并在微流體、軟機器人、可穿戴電子設備和醫療設備等新興領域逐漸受到重視。機械強度是所有應用的基本要求，因此如何兼顧柔軟性和強度一直是研究的重點。天然蜘蛛絲因其高強度為合成軟材料提供了靈感，盡管其超級結構（β片）難以復制，但分層結構設計為增強彈性體機械強度提供了思路。然而，這些設計原理不能直接應用于需要快速光固化的數字光處理（DLP）三維打印。光敏樹脂通常含有大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，限制了分子設計的自由度，并導...

脂質體作為最有前景的藥物載體之一，可以改變藥物的藥代動力學特性，延長藥物的循環時間，減少藥物的毒副作用，已被廣泛應用于抗腫瘤藥物遞送、基因治療、醫學成像等領域。值得注意的是，脂質體的粒徑對于脂質體在體內的血液循環、細胞攝取和組織滲透等方面都發揮著重要作用，因此，對脂質體藥物的藥效學和藥代動力學產生重要的影響。目前，常見的脂質體制備方法包括薄膜水化法、逆向蒸發法、乙醇注入法等，這些方法都難以在脂質體形成的過程中對脂質體的粒徑進行直接的調控。傳統的后處理方法，如脂質體擠出和超聲振...

在當今醫療技術迅速發展的背景下，人們對視網膜血管健康的關注日益提升，因為這對保持健康視力非常重要。例如，高血壓性視網膜病、視網膜血管阻塞和糖尿病視網膜病等視網膜血管病變，都可導致視力喪失。而且，視網膜血管系統的變化更是被證明可以預測可能誘發的多種疾病。因此，準確地映射視網膜血管系統已成為眼科診斷的一個關鍵目標。針對這一需求，眼科醫療器械領域開發了多種檢查視網膜血管的技術，包括眼底相機、熒光素血管造影(FA)和光學相干斷層掃描血管成像(OCTA)等。然而，這些技術的校準和性能評...

具有交錯層狀微納結構的海螺殼以良好的吸能特性而聞名。其內部的軟-硬界面可在保證有效能量吸收的同時合理調控生成裂紋的走向，提高了整體破壞的能量吸收閾值。受此啟發，香港城市大學機械工程系的陸洋教授提出了一種機械超材料結構設計長程周期性概念：即在保留整體結構周期性的基礎上引入了局域特殊性，從而同時實現機械超材料在受力變形過程中剪切帶均勻分布與尺寸縮減的目的。此外，基本單元節點異質性帶來的約束梯度能夠實現超材料內部破壞位置與順序的有效調控。通過利用摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）...

3D打印內窺鏡技術的優勢與挑戰如下：優勢：制造效率提升：3D打印技術可以直接將設計好的模型轉化為實物，省去了傳統制造中的多道工序和加工，從而大大縮短了制造周期，提高了生產效率。成本降低：相較于傳統制造方式，3D打印技術減少了材料和工具的浪費，降低了不必要的開銷，使得內窺鏡的制造成本得以降低。精度和靈活性提高：3D打印技術能夠精確地制造出設計好的模型，并且可以根據需要進行個性化的定制，提高了制造的靈活性和精度，使得內窺鏡更加符合醫療需求。微型化和定制化：3D打印技術使得內窺鏡的...

微流控(microfluidics)是一種以在微納米尺度空間中對流體進行精確操控為主要特征的科學技術，具有將生物、化學等實驗室的基本功能諸如樣品制備、反應、分離和檢測等微縮到一個幾平方厘米芯片上的能力，其基本特征和優勢是多種單元技術在整體可控的微小平臺上靈活組合、規模集成。該技術通過對流量的控制，實現化學分析、藥物篩選、細胞培養、基因檢測等多種功能，在時間和空間上為實驗機構研究分子濃度控制帶來了全新的技術解決方案。微流控的兩項主要應用為POCT和生物制藥科研（包括測序、基因組...

導電水凝膠材料在可穿戴傳感應用中得到了廣泛的研究，因為它們具有良好的電導性、生物相容性以及接近人體皮膚的彈性模量等優勢。基于水凝膠的可穿戴應變傳感器由于其在實時健康監測和運動檢測中的應用前景廣闊，最近引起了人們的極大興趣。然而，在水凝膠系統中同時實現綜合的高拉伸性、自粘性和長期保水性能仍然是一個巨大的挑戰，這限制了它們在可穿戴電子產品中的應用。近期，南洋理工大學王一凡教授團隊針對于可穿戴水凝膠傳感器的力學性能，黏附性能，保水性能以及生物相容性能難以兼顧的問題，通過引入蠶絲蛋白...