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题名面向新医科和大健康的生物力学
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作者
樊瑜波
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机构
北京航空航天大学生物与工程学院
北京航空航天大学医学科学与工程学院
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出处
《医用生物力学》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第S01期2-2,共1页
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文摘
医疗器械是国之重器,我国正成为全球最大医疗器械消费市场,然而高端器械大比例依赖进口,技术卡脖子严重,医工交叉融合是医疗器械创新之源。面向新医科和大健康的生物力学关系国家大计与民生福祉,已成为服务健康及产业发展的国家需求。力-组织/细胞-材料相互作用的多层次生物力学与力学生物学研究是组织/器官损伤、防护、修复、重建及替代的坚实基础。本研究以力-组织/细胞-材料相互作用的多层次生物力学与力学生物学研究为目标,突破以推动医疗器械创新和产业发展。(1)基于力-组织/细胞-材料作用机制的植介入器械创新:创新了复杂近生理多尺度生物力学模拟理论和实验技术,揭示了力-组织/细胞-材料相互作用机制,研制了国际领先的体外模拟实验系统;发现应力调控降解动力学规律,创新了一批生物力学适配性优异的活性智能生物材料(自适应再生/抗菌抗异物/新型示踪/自供能感知等),研发了可精准调控应力-降解的智能植介入器械(具有形状记忆功能的微创式可降解诱导再生型人工髓核、镁-聚合物主动控制降解释药体等);构建了植介入器械高效设计/先进制造/精准评测一体化创新平台并用于器械研发、评测和标准制定,研发了人工心瓣/血管支架/骨科植入物等系列创新产品。(2)基于生物力学的康复技术与系列康复辅具/器械创新:构建了多模态康复机器人平台,揭示了力觉、视听觉、触觉、本体感觉等刺激反馈与调控机制,突破康复机器人交互优化关键技术并用于脑卒中患者运动功能康复,实现了评估-反馈-训练一体化精准康复;结合脑血流动力学、神经血管耦合原理,突破生物组织非接触无标记半色调空间频域近红外成像技术,实现康复过程脑功能动态评估。(3)基于仿生生物力学的组织损伤和防护机制及技术、装备:发现了自然界生物(啄木鸟、核桃壳等)损伤防护机制,基于上述机制提出防护新思路、开发防护新技术及装备,用于航空航天、交通、体育、运动等领域人体损伤防护,解决了人体高过载损伤率高、防护难、装备差的问题。
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关键词
骨科植入物
康复过程
器官损伤
康复技术
本体感觉
生物力学
医疗器械
形状记忆功能
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分类号
R318.01
[医药卫生—生物医学工程]
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