近日,国际知名期刊Advanced Functional Materials(中科院一区,IF=19.0)在线发表了我校医疗器械学院李舟教授团队关于可生物降解压电材料在生物电子医学领域进展的综述文章“Biodegradable Piezoelectric Materials: Powering the Future of Bioelectronic Medicine”。
传统的压电材料,如早已被广泛使用的锆钛酸铅(PZT)等含铅压电陶瓷以及钛酸钡(BTO)等不含铅压电陶瓷,这些压电陶瓷虽具有优异的压电性能,但其固有的刚性、脆性、不可降解性、较差的生物相容性以及含铅压电陶瓷的潜在毒性,使得由其所制备的植入式电子器件在完成使命后需通过二次手术取出,增加了患者的痛苦与风险。针对这一临床挑战,本综述聚焦于能够在体内降解并最终被代谢吸收的压电材料。这类材料完美结合了“压电效应”与“生物可降解性”,为实现短期介入治疗、术后监测、组织再生后自行于体内消失的“梦幻医疗器件”奠定了材料基础。该综述 系统性地阐述并展望了可生物降解压电材料这一前沿领域,为开发新一代可植入、自供电且无需二次手术取出的智能医疗器件提供了宝贵的理论指导与发展蓝图。

该综述系统梳理了天然(氨基酸、多肽、蛋白质和多糖等)与合成(PLLA、PHB和压电水凝胶等)两大类可降解压电材料,深入分析其压电性能、降解行为和机械性能等,同时总结了这些材料的加工制备策略。介绍了由这些材料所制备的电子器件在骨修复、伤口修复、神经修复、药物释放、心脏起搏、肿瘤治疗、能量收集和传感器中的应用。文章还指出,未来的研究需要致力于平衡压电性能与降解速率、确保材料的长期生物安全性以及推动大规模标准化制备等挑战。通过材料科学、电子工程与临床医学的深度融合,可降解压电材料有望催生一个全新的“短暂电子医学”时代,实现人体与医疗设备更智能、更安全、更和谐的交互。
该综述的第一作者为沈阳药科大学医疗器械学院2024级硕士研究生汪子健,我校通讯作者为医疗器械学院廉鹤教授和李舟教授,沈阳药科大学为第一通讯单位。本研究得到了北京自然科学基金(项目编号:L245015;Z240022),国家自然科学基金(项目编号:T2125003;32571629),以及中央高校基本科研业务费专项资金的资助。
Doi:https://doi.org/10.1002/adfm.202519501