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我校教师与合作者在Nano Energy发文 重新定义植入式医疗器件与宿主关系

文:何忠平 来源:机械工程学院、科技处 来稿单位审核:涂静、孔清泉发布时间:2026年09月23日

近日,成都大学机械工程学院专任教师刘春林联合中国医学科学院整形外科医院毛雨坤临床医师、成都大学临床医学院胡旭麟和清华大学生物医学工程学院李舟教授,在国际能源材料领域期刊Nano Energy(IF=16.7)上发表题为"Symbiotic bioelectronics: Toward energy-autonomous, bioabsorbable, and closed-loop therapeutic systems"的综述论文。该论文系统提出了“共生生物电子”的系统级设计框架,从能量共生、材料共生和信息共生三个维度,阐述了下一代植入式医疗电子器件从“体内工具”向“宿主集成治疗系统”演进的路径与挑战。



植入式医疗器件已深刻改变了慢性疾病的管理方式。然而,传统植入式电子系统面临三类核心矛盾:有限电池寿命难以支撑长期自主运行,器件服役周期难以匹配有限的治疗窗口,固定治疗参数难以适应疾病状态的动态变化。针对上述瓶颈,论文提出“共生生物电子”理念,重新定义器件与宿主的关系——从被动植入走向主动共存,强调能量、材料与信息三个维度的协同设计。



论文进一步提出了“完全共生生物电子”的设计矩阵,将临床任务与能量需求、能量架构、材料寿命、感知模态、决策策略和执行模式相关联,强调不同临床目标需要不同的能量—材料—信息共生组合,而非通用器件配置。论文指出,未来核心挑战在于系统级集成——在满足临床需求的同一器件中实现稳定供能、可控寿命和自适应治疗,同时应对多模态能量采集、人工智能自决策、降解精准控制和监管路径等多重挑战。


论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285526007147?via%3Dihub

编辑:闵秀玲责编:吕佳