重慶大學(xué)吉維教授對仿生壓電生物材料在生物醫(yī)學(xué)和納米技術(shù)中的應(yīng)用相關(guān)研究進行了綜述。
本文要點:
(1)生物電可通過電刺激調(diào)節(jié)細胞/組織的行為和功能。在人體中,生物電可以在電機械響應(yīng)的組織和器官中產(chǎn)生,也可以在具有壓電性能的生物分子構(gòu)建模塊中產(chǎn)生,這種現(xiàn)象被稱為壓電效應(yīng)。受到天然的生物壓電現(xiàn)象的啟發(fā),研究者開始致力于構(gòu)建具有高性能的合成型壓電生物材料,包括分子材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料等。這些壓電生物材料能夠在機械應(yīng)變下發(fā)生極化并產(chǎn)生電位,可用于制造電子設(shè)備。
(2)作者在文中對壓電生物材料與器件的設(shè)計和研究進展進行了綜述。首先,作者介紹了生物電在細胞和組織水平調(diào)節(jié)人體電生理活動的功能;隨后,作者詳細闡述了各種天然和合成的壓電生物材料的最新進展及其結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系,對壓電生物材料在組織工程、藥物遞送、生物傳感、能量獲取和催化等方面的應(yīng)用進行了系統(tǒng)的分類和介紹;最后,作者也對壓電生物材料面臨的挑戰(zhàn)和未來的發(fā)展前景進行了討論和展望,旨在為推動新型壓電生物材料的發(fā)展提供新的見解。
Siying Chen. et al. Piezoelectric Biomaterials Inspired by Nature for Applications in Biomedicine and Nanotechnology. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202406192
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202406192