深圳先進院等發表形狀適應生物器件在穿戴與植入領域應用研究進展綜述
近日，中國科學院深圳先進技術研究院醫工所納米調控中心杜學敏研究員團隊與香港大學Anderson Ho Cheung Shum教授合作以Shape-adaptable biodevices for wearable and implantable applications為題，在國際高水平期刊Lab on a Chip（影響因子：6.77）上發表形狀適應生物器件研究進展綜述，并被選為當期的封面。該綜述總結了可主動適配人體組織復雜曲率表面的形狀適應生物器件的研究進展，詳細介紹了形狀適應生物器件的設計策略、控制方法及器件在智能織物、傷口護理、健康監測、藥物遞送、組織再生、神經刺激、活檢采樣、微創手術等穿戴和植入領域的創新應用，并對形狀適應生物器件的現存挑戰和未來發展方向進行了總結和展望（Lab on a Chip, 2020, 20, 4321-4341.)。論文第一作者為趙啟龍副研究員，通訊作者為杜學敏研究員和Anderson Ho Cheung Shum教授。
穿戴式和植入式生物器件的快速發展為疾病診療帶來了諸多革命性的進步。然而，通常呈平面或簡單彎曲形態的穿戴式和植入式生物器件與具有復雜曲率的人體組織普遍存在形態錯配的問題，這極大影響了器件的性能和診療效果。近年來，基于可按需形變材料構建的生物器件能夠主動適應具有復雜曲率的不同人體組織表面，在顯著改善了穿戴式和植入式生物器件與人體組織的形態錯配問題的同時，還具備適用于微創植入的功能，這大大增強了生物器件在不同疾病診療領域的應用前景。
在前期研究工作中，杜學敏研究團隊在形狀適應生物器件的構建和形狀調控策略（Adv. Mater. 2017, 29, 1702231; Research, 2019, 2019, 6398296; Adv. Funct. Mater., 2020, 30, 1909202）及形狀適應生物器件在穿戴（J. Mater. Chem. B, 2020, 8, 3519; Matter, 2019, 1, 626; Materials Horizons, 2020, 7, 1341）和植入（Natl. Sci. Rev., 2020, 7, 629; Adv. Funct. Mater., 2018, 28, 1801027; Adv. Mater. Technol., 2019, 4, 1900566; Adv. Mater. Technol., 2017, 2, 1700120; Microsystems & Nanoengineering, 2020, 6, 58）領域的創新應用等方面取得了重要進展。本綜述圍繞以上研究以及該領域代表性工作，對面向疾病診療的形狀適應生物器件近年來的快速發展進行了系統總結；與此同時，還對目前形狀適應生物器件在生理環境響應靈敏度、形狀調控精準性和可靠性等方面的現存挑戰進行了討論；并就未來構建具有感知復雜生理環境能力、可實現從主動形狀適應到主動功能適應的下一代智能生物器件進行了展望。
該系列研究工作得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、廣東省、深圳市等科技項目資助。
形狀適應生物器件：在穿戴和植入領域的應用
