10月10日，第335期東方科技論壇之“人工肌肉材料與生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用”研討會(huì)在上海科學(xué)會(huì)堂舉行。本次論壇圍繞人工韌帶與人工肌腱、智能高分子材料與仿生應(yīng)用兩個(gè)中心議題，共同探討了現(xiàn)行智能高分子材料及其仿生柔性器件在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中所扮演的角色、面臨的問題、可能的解決方案以及未來的發(fā)展方向。

據(jù)介紹，肌肉作為生物學(xué)上可收縮的組織，具有信息傳遞、能量傳遞、廢物排除、能量供給、傳動(dòng)以及自修復(fù)功能，一直以來就是研究者開發(fā)驅(qū)動(dòng)器靈感的來源。但早期的人工肌肉一般以機(jī)械裝置作為載體，限制較多，而近年來，隨著新型智能高分子材料的快速發(fā)展，為人工肌肉的制造及應(yīng)用提供了新的發(fā)展契機(jī)。

【資料圖】

在當(dāng)天的論壇上，復(fù)旦大學(xué)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中心主任陳世益在做題為《人工韌帶：從實(shí)驗(yàn)室到臨床》的演講時(shí)表示，人工移植物重建前交叉韌帶的發(fā)展歷程多年來一直充滿爭(zhēng)議，但需要承認(rèn)的是，人工移植物相較自體、異體移植物在取材、力學(xué)強(qiáng)度和早期功能恢復(fù)上有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

他認(rèn)為，早期人工移植物重建前交叉韌帶失敗的原因與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料缺陷、關(guān)節(jié)鏡手術(shù)技術(shù)不成熟、定位不精準(zhǔn)以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。而選擇人工移植物重建前交叉韌帶的指征是選擇合適的病例、保留殘端、等長重建技術(shù)以及積極地開展康復(fù)訓(xùn)練。

浙江大學(xué)求是特聘教授歐陽宏偉在做《肌腱分化與組織工程》的演講時(shí)介紹道，肌肉骨骼系統(tǒng)的組織占成年人體重的60-70％，并且具有較高的損傷風(fēng)險(xiǎn)。在肌腱組織中，受損肌腱的修復(fù)不良和肌腱修復(fù)的骨化仍然是一項(xiàng)艱巨的臨床挑戰(zhàn)，因?yàn)閷?duì)種子細(xì)胞來源和肌腱干細(xì)胞的腱系分化認(rèn)識(shí)有限。為此需制定一些研究策略，例如選擇不同的干細(xì)胞來源。

南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員張振杰在演講時(shí)表示，人工肌肉材料可以通過外部刺激如電能、光能、熱能、化學(xué)能實(shí)現(xiàn)向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，并展現(xiàn)出如膨脹、扭曲、卷曲、彎曲、爬行等運(yùn)動(dòng)行為。由于光能廉價(jià)易得并且可遠(yuǎn)程操控，因此光驅(qū)動(dòng)響應(yīng)材料受到了研究者們的廣泛關(guān)注。

其中，光驅(qū)動(dòng)分子晶體由于含有能吸收光能的分子或官能團(tuán)，在光的作用下會(huì)發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)使得結(jié)構(gòu)和形態(tài)發(fā)生變化。光驅(qū)動(dòng)分子晶體具有較快的光響應(yīng)速度，其響應(yīng)機(jī)理可以通過X射線衍射技術(shù)表征，因此在最近幾年的光響應(yīng)材料研究中嶄露頭角。

據(jù)張振杰介紹，其團(tuán)隊(duì)首次將小尺寸的有機(jī)小分子晶體通過混合基質(zhì)膜的策略制備成大尺寸的人工肌肉材料，并展示了其多變的運(yùn)動(dòng)方式。不僅如此，團(tuán)隊(duì)利用高分子與共價(jià)有機(jī)框架(COFs)材料復(fù)合，還成功構(gòu)建了一類具有高機(jī)械性能的COFs膜，其不僅可以作為高效分離膜，還可以作為人工肌肉進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)行為。

此外，在當(dāng)天的論壇上，中南大學(xué)湘雅醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)科主任呂紅斌、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)與生理學(xué)系教授戎偉芳、陸軍軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系主任董世武、東南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院副院長楊洪等業(yè)內(nèi)專家大咖，也都從各自研究領(lǐng)域出發(fā)介紹了研究成果，發(fā)表了學(xué)術(shù)觀點(diǎn)。

據(jù)了解，本次論壇由上海市人民政府、中國科學(xué)院、中國工程院共同主辦，復(fù)旦大學(xué)承辦，論壇旨在為國內(nèi)外各單位的專家學(xué)者提供一個(gè)相互交流的平臺(tái)，促進(jìn)各研究團(tuán)隊(duì)之間的合作，為中國及上海在該領(lǐng)域的發(fā)展提供戰(zhàn)略方針和建議，并加強(qiáng)國際交流，促進(jìn)學(xué)科交叉，進(jìn)一步增強(qiáng)和提升我國在分子材料與器件研究領(lǐng)域的整體實(shí)力。

10月10日，第335期東方科技論壇之“人工肌肉材料與生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用”研討會(huì)在上?？茖W(xué)會(huì)堂舉行。本次論壇圍繞人工韌帶與人工肌腱、智能高分子材料與仿生應(yīng)用兩個(gè)中心議題，共同探討了現(xiàn)行智能高分子材料及其仿生柔性器件在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中所扮演的角色、面臨的問題、可能的解決方案以及未來的發(fā)展方向。

據(jù)介紹，肌肉作為生物學(xué)上可收縮的組織，具有信息傳遞、能量傳遞、廢物排除、能量供給、傳動(dòng)以及自修復(fù)功能，一直以來就是研究者開發(fā)驅(qū)動(dòng)器靈感的來源。但早期的人工肌肉一般以機(jī)械裝置作為載體，限制較多，而近年來，隨著新型智能高分子材料的快速發(fā)展，為人工肌肉的制造及應(yīng)用提供了新的發(fā)展契機(jī)。

在當(dāng)天的論壇上，復(fù)旦大學(xué)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中心主任陳世益在做題為《人工韌帶：從實(shí)驗(yàn)室到臨床》的演講時(shí)表示，人工移植物重建前交叉韌帶的發(fā)展歷程多年來一直充滿爭(zhēng)議，但需要承認(rèn)的是，人工移植物相較自體、異體移植物在取材、力學(xué)強(qiáng)度和早期功能恢復(fù)上有著絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

他認(rèn)為，早期人工移植物重建前交叉韌帶失敗的原因與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料缺陷、關(guān)節(jié)鏡手術(shù)技術(shù)不成熟、定位不精準(zhǔn)以及商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)有關(guān)。而選擇人工移植物重建前交叉韌帶的指征是選擇合適的病例、保留殘端、等長重建技術(shù)以及積極地開展康復(fù)訓(xùn)練。

浙江大學(xué)求是特聘教授歐陽宏偉在做《肌腱分化與組織工程》的演講時(shí)介紹道，肌肉骨骼系統(tǒng)的組織占成年人體重的60-70％，并且具有較高的損傷風(fēng)險(xiǎn)。在肌腱組織中，受損肌腱的修復(fù)不良和肌腱修復(fù)的骨化仍然是一項(xiàng)艱巨的臨床挑戰(zhàn)，因?yàn)閷?duì)種子細(xì)胞來源和肌腱干細(xì)胞的腱系分化認(rèn)識(shí)有限。為此需制定一些研究策略，例如選擇不同的干細(xì)胞來源。

南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院研究員張振杰在演講時(shí)表示，人工肌肉材料可以通過外部刺激如電能、光能、熱能、化學(xué)能

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