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微生理系統(tǒng)是一種細胞模型，它可再現(xiàn)器官或組織中細胞所暴露的動態(tài)微環(huán)境，可用于復(fù)現(xiàn)生理學(xué)的各個方面。它們通常整合了氣體或液體流動等特征，因此常常被稱為微流控器官芯片。這類技術(shù)能有效彌補傳統(tǒng)動物模型在疾病機制研究和藥物反應(yīng)預(yù)測方面的局限性，并在特定場景下實現(xiàn)動物實驗替代。以糖尿病研究為例，其在藥物代謝評估（如肝臟-胰島軸模擬）及高效篩選中已展現(xiàn)出明確的臨床轉(zhuǎn)化潛力。上海大學(xué)材料基因組工程研究院高興華團隊通過氣動控制的微流體紡絲技術(shù)制備了負載胰島細胞的微纖維，用于構(gòu)建微生理系統(tǒng)。該...

微納結(jié)構(gòu)表面的設(shè)計與制備是當(dāng)代材料科學(xué)與工程的前沿領(lǐng)域，其重要性源于自然界與工業(yè)應(yīng)用的雙重啟示。自然界中，荷葉的“出淤泥而不染”、鯊魚皮的減阻游動、蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu)顯色等現(xiàn)象，皆源于其精妙的微納結(jié)構(gòu)，這賦予了表面超疏水、減阻或光學(xué)調(diào)控等功能。這些自然界的智慧啟示著科學(xué)家：通過人工設(shè)計微納尺度的表面形貌，能夠突破材料本征性能的限制實現(xiàn)功能。在這一背景下，摩方精密面投影微立體光刻（PμSL）技術(shù)憑借其超高精度快速成型能力，能顯著加速研發(fā)進程，實現(xiàn)設(shè)計概念到物理樣件的高效轉(zhuǎn)化，從而大...

在工業(yè)生產(chǎn)的龐大體系中，工業(yè)噴嘴作為承載關(guān)鍵功能的核心元件，其設(shè)計精度與制造質(zhì)量直接決定了流體介質(zhì)的形態(tài)控制效能。從直噴、扇形擴散到錐形聚焦，不同結(jié)構(gòu)設(shè)計對應(yīng)著噴涂、清洗、冷卻等核心工藝的穩(wěn)定性與可靠性。尤其在精細霧化領(lǐng)域，微孔結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)均勻噴涂的核心要素，其精度直接影響汽車涂裝的光澤一致性、半導(dǎo)體封裝的潔凈度、生物醫(yī)藥的精準(zhǔn)給藥效率以及能源化工的反應(yīng)速率。然而，傳統(tǒng)制造技術(shù)受限于機械加工瓶頸，長期面臨孔道流阻異常、加工精度不足、材料適配性弱三大痛點，制約了工業(yè)流程的穩(wěn)定性與...

醫(yī)療干預(yù)措施通常需要精確的時間和劑量，因此需要準(zhǔn)確地保存醫(yī)療記錄。然而，在全球許多地區(qū)，醫(yī)療記錄的不準(zhǔn)確或缺失是一個普遍問題，這不僅影響了治療效果，還可能導(dǎo)致疾病干預(yù)的失敗。例如，基于mRNA的藥物遞送系統(tǒng)已被證明是針對不治之癥的疫苗和療法開發(fā)的通用平臺，但通常需要多次劑量，對記錄的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。目前，全球約有40%的患者未能遵循醫(yī)療治療方案，導(dǎo)致治療效果不佳和高死亡率，凸顯了醫(yī)療記錄系統(tǒng)不足對公共衛(wèi)生產(chǎn)生的嚴(yán)重影響。傳統(tǒng)的醫(yī)療記錄方法，如紙質(zhì)卡片和在線數(shù)據(jù)庫，存在...

從狂暴對流雷暴中砸落的冰雹，到機翼表面的頑固結(jié)冰，再到換熱器上的厚重霜層，液滴的結(jié)冰行為無處不在，并對自然現(xiàn)象與工程系統(tǒng)產(chǎn)生深遠影響。值得注意的是，液滴的冰凍并非孤立事件，而往往以上百乃至千計液滴的集群形式出現(xiàn)，形成連鎖凍結(jié)的宏觀效應(yīng)。這一過程最常見于基材表面的冷凝結(jié)霜：當(dāng)一個冷凝水滴首先結(jié)冰，其與周圍水滴立即形成水蒸氣濃度梯度。該冰滴猶如“蒸汽虹吸器”般吸附周邊水滴的水分子，并在自身表面沉積出冰枝，朝鄰近水滴方向生長，直至接觸并誘發(fā)后者的凍結(jié)——這一由冰橋生長驅(qū)動的連鎖反應(yīng)...

經(jīng)過數(shù)百萬年的自然選擇與進化適應(yīng)，多種海洋生物發(fā)展出在復(fù)雜水動力環(huán)境中生存繁衍的感知能力，它們通過高度特化的感覺系統(tǒng)捕捉障礙物、獵物或捕食者產(chǎn)生的水動力信號，構(gòu)建對周圍環(huán)境的動態(tài)感知圖景。近年來，海豹胡須對水動力刺激的優(yōu)異感知能力已成為流體力學(xué)、仿生工程及動物行為學(xué)等領(lǐng)域的跨學(xué)科研究熱點，研究界為推進應(yīng)用轉(zhuǎn)化正致力于開發(fā)仿胡須水下機器人系統(tǒng)，通過模擬海豹利用胡須追蹤獵物的行為模式，以期提升水下目標(biāo)的定位精度與機動性。但該領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵瓶頸在于真實海豹胡須樣本的稀缺性，以及實現(xiàn)...

過去，人類用手術(shù)刀與癌癥正面對抗；今天，我們嘗試用肉眼幾乎難以看清的微針、一塊比創(chuàng)可貼還輕巧的貼片、甚至一段只有幾毫米長的微型導(dǎo)管，悄無聲息地與癌細胞展開拉鋸戰(zhàn)。而這些前沿技術(shù)背后的制造者，正是微納3D打印。作為超高精度3D打印企業(yè)，摩方精密正把這一制造“顯微鏡級”器械的能力，帶入癌癥治療的多個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。微納3D打印為何對癌癥研究那么重要？想象一臺3D打印機，不是打印手機殼、手辦，而是打印直徑不到1毫米的針頭、比頭發(fā)絲還細的通道、像蜂窩一樣復(fù)雜的微腔。這就是微納3D打印。摩方...

在人工智能、通信、電動汽車、國防與航空航天等領(lǐng)域中，如何在高熱流密度條件下控制設(shè)備工作溫度已成為一項重要挑戰(zhàn)。噴霧冷卻結(jié)合了強制對流與工質(zhì)相變潛熱，是一種具有高熱流散熱潛力的技術(shù)。然而，大多數(shù)噴霧冷卻增強研究通過提高噴霧流速來強化強制對流，以實現(xiàn)較高的臨界熱流密度（CHF），但這種方法通常會導(dǎo)致較低的傳熱系數(shù)（HTC）。盡管微/納結(jié)構(gòu)表面能增強沸騰性能，但其內(nèi)部容易形成氣膜，從而降低傳熱效率。基于此，華中科技大學(xué)楊榮貴教授課題組結(jié)合微納3D打印與電沉積技術(shù)，制備了三維有序微納...