

當前,仍有許多醫(yī)療問題危害著人類健康,解決重大公共衛(wèi)生問題往往需要多種先進技術共同參與。臨床醫(yī)學和生物材料是與精準診療緊密相關的兩個學科領域,在解決傳統(tǒng)醫(yī)學低生物有效性、高系統(tǒng)毒性、低靶向性和低診療效果等問題和挑戰(zhàn)中發(fā)揮著巨大作用。隨著微納技術的快速發(fā)展,材料科學研究和醫(yī)學研究之間的跨學科合作在解決復雜疾病診療問題方面至關重要。

基于此,中國科學院上海硅酸鹽研究所的陳雨研究員在VIEW期刊上發(fā)表了題為“Materdicine: Interdiscipline of materials and medicine”的綜述文章,提出了材料醫(yī)學(materdicine)的概念,深入討論了具有獨特理化特性和特定生物學效應的多種醫(yī)用材料的設計、構造和應用,總結了多種生物材料(尤其是納米生物材料)在疾病診斷和治療方面的應用。(DOI: 10.1002/VIW.20200016)
文章首先重點介紹用于診斷成像的造影劑技術的最新進展,包括磁共振成像、光學熒光成像和光聲成像。文章還介紹了醫(yī)學材料在熒光傳感和等離子體傳感等生物傳感中的應用。之后,作者總結了醫(yī)學材料在光動力學療法、光熱療法、超聲療法和磁熱療法中的優(yōu)勢和劣勢。文章還概述了水凝膠、3D打印支架和仿生支架在再生醫(yī)學中的研究進展。此外,文章從納米粒子尺寸、形態(tài)學、表面化學和化學組成幾個方面對醫(yī)學材料的生物相容性和生物安全性進行了討論。
最后,作者針對未來醫(yī)學材料的發(fā)展提出了展望。在材料精密制造和大規(guī)模生產(chǎn)方面,在保證材料表征和功能不變的前提下實現(xiàn)材料的低成本大批量生產(chǎn),是材料進入工業(yè)轉化和臨床階段所面臨的主要挑戰(zhàn)。在臨床前模型選擇方面,采用陽性/陰性細胞系、合適的動物模型和標準的治療方法來驗證生物材料的疾病診療性能是必要的。在診療一體化方面,通過單一納米配方實現(xiàn)診斷和治療的結合需要我們更深入地了解癌癥機制和臨床診療需求。在新型細胞分子分析方法方面,單細胞分子生物傳感可能對精準化和個體化醫(yī)學的發(fā)展至關重要。在再生醫(yī)學方面,針對再生醫(yī)學潛在機制的進一步研究可以為材料的研發(fā)方面提供更多的參考。最后,在生物材料毒性評估方面,作者認為生物材料的體內外生物相容性和生物安全性對材料的臨床轉化非常重要。
盡管當前醫(yī)學材料仍然存在一些亟待解決的問題,我們相信未來通過多領域研究人員的融合合作,醫(yī)學材料將得到快速發(fā)展、造福人類健康!
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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/VIW.20200016
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