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我国在液态金属生物医学材料学实现全面突破

来源:光明日报 作者: 2017-1-25
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摘要: 液态金属是物理化学行为十分独特的新兴功能物质。过去,科学家们大多关注液态金属在半导体、机器人制造等方面的应用,但我国科学家的研究却开辟了液态金属的新领域——日前,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学实验室和清华大学医学院组成的联合小组,首次系统地提出并构建了液态金属生物医学材料学新领域,并应学术......


液态金属是物理化学行为十分独特的新兴功能物质。过去,科学家们大多关注液态金属在半导体、机器人制造等方面的应用,但我国科学家的研究却开辟了液态金属的新领域——日前,中国科学院理化技术研究所低温生物与医学实验室和清华大学医学院组成的联合小组,首次系统地提出并构建了液态金属生物医学材料学新领域,并应学术期刊《国际材料学评论》之邀,撰写了专题评述论文

据联合小组的负责人刘静教授介绍,联合小组在液态金属领域长期开展了大量研究,率先揭开了诸多全新的科学现象、基础效应和变革性应用途径,在广泛领域实现了全面突破,促成了若干高新技术产业的形成和发展。

比如,联合小组首创的液态金属神经连接与修复技术,被国际学界认为是“令人震惊的医学突破”。刘静介绍,就在最近,联合小组研究发现,液态金属在外周损伤神经的连接上具有突出效果:“小鼠实验表明,将封装有液态金属的硅胶管与小鼠受损的坐骨神经两端缝合,由此建立了信号传导通路。系列电生理试验发现,经液态金属手术治疗后的小鼠与对照组相比,肌肉萎缩现象延迟两个月。这项工作进一步验证了液态金属在神经修复方面的价值和潜力。”

此外,科学家们还与北京协和医院合作,首次证实基于皮表液态金属电路传导的低压电学效应可有效治疗恶性黑色素瘤。刘静表示,新方法很可能将促成一种液态金属柔性电子学治疗肿瘤模式的建立,未来或将发明黑色素瘤电子治疗贴片,用类似贴“创可贴”的方式治疗这种疾病。

从基础研究到技术突破,中国科学家在液态金属生物医学材料方面取得了原创性突破——液态金属血管造影术、液态金属栓塞血管治疗肿瘤技术、碱金属流体热化学消融治疗肿瘤法、注射式固液相转换型低熔点金属骨水泥、液态金属柔性外骨骼技术、印刷式液态金属柔性防辐射技术、注射式可植入医疗电子技术、人体皮表电子电路液态金属直接打印成型技术……目前,在液态金属研究方面,中国已经走在世界前列。

刘静说:“近年来,液态金属的发展逐步渗透到多个领域,其在生物医学上的应用价值正日益显现。液态金属生物医学材料学的引入,为一系列重大医学瓶颈的解决提供了富有前景的全新思路和途径,可望催生变革性医疗技术体系的建立。”


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