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我國在液態金屬生物醫學材料學實現全面突破

來源:光明日報 作者: 2017-1-25

摘要: 液態金屬是物理化學行為十分獨特的新興功能物質。過去,科學家們大多關注液態金屬在半導體、機器人制造等方面的應用,但我國科學家的研究卻開辟了液態金屬的新領域——日前,中國科學院理化技術研究所低溫生物與醫學實驗室和清華大學醫學院組成的聯合小組,首次系統地提出并構建了液態金屬生物醫學材料學新領域,并應學術......


液態金屬是物理化學行為十分獨特的新興功能物質。過去,科學家們大多關注液態金屬在半導體、機器人制造等方面的應用,但我國科學家的研究卻開辟了液態金屬的新領域——日前,中國科學院理化技術研究所低溫生物與醫學實驗室和清華大學醫學院組成的聯合小組,首次系統地提出并構建了液態金屬生物醫學材料學新領域,并應學術期刊《國際材料學評論》之邀,撰寫了專題評述論文

據聯合小組的負責人劉靜教授介紹,聯合小組在液態金屬領域長期開展了大量研究,率先揭開了諸多全新的科學現象、基礎效應和變革性應用途徑,在廣泛領域實現了全面突破,促成了若干高新技術產業的形成和發展。

比如,聯合小組首創的液態金屬神經連接與修復技術,被國際學界認為是“令人震驚的醫學突破”。劉靜介紹,就在最近,聯合小組研究發現,液態金屬在外周損傷神經的連接上具有突出效果:“小鼠實驗表明,將封裝有液態金屬的硅膠管與小鼠受損的坐骨神經兩端縫合,由此建立了信號傳導通路。系列電生理試驗發現,經液態金屬手術治療后的小鼠與對照組相比,肌肉萎縮現象延遲兩個月。這項工作進一步驗證了液態金屬在神經修復方面的價值和潛力。”

此外,科學家們還與北京協和醫院合作,首次證實基于皮表液態金屬電路傳導的低壓電學效應可有效治療惡性黑色素瘤。劉靜表示,新方法很可能將促成一種液態金屬柔性電子學治療腫瘤模式的建立,未來或將發明黑色素瘤電子治療貼片,用類似貼“創可貼”的方式治療這種疾病。

從基礎研究到技術突破,中國科學家在液態金屬生物醫學材料方面取得了原創性突破——液態金屬血管造影術、液態金屬栓塞血管治療腫瘤技術、堿金屬流體熱化學消融治療腫瘤法、注射式固液相轉換型低熔點金屬骨水泥、液態金屬柔性外骨骼技術、印刷式液態金屬柔性防輻射技術、注射式可植入醫療電子技術、人體皮表電子電路液態金屬直接打印成型技術……目前,在液態金屬研究方面,中國已經走在世界前列。

劉靜說:“近年來,液態金屬的發展逐步滲透到多個領域,其在生物醫學上的應用價值正日益顯現。液態金屬生物醫學材料學的引入,為一系列重大醫學瓶頸的解決提供了富有前景的全新思路和途徑,可望催生變革性醫療技術體系的建立。”



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