精选
作者
孟子捷，辜秉松，姚聪，李家欣，鱼琨，丁毅，贺佩，姜楠，李涤尘，贺健康
机构
西安交通大学
Citation
Meng Z J, Gu B S, Yao C, Li J X, Yu K, Ding Y, He P, Jiang N, Li D C, He J K. 2025. Enhancing regeneration and functionality of excitable tissues via integrating bioelectronics and bioengineered constructs. Int. J. Extrem. Manuf. 7 022004.
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https://doi.org/10.1088/2631-7990/ad9365
1. 文章导读
功能复杂的兴奋性组织（如心脏、神经和骨骼肌）的修复与功能再生是生物制造领域的前沿热点。不同于其他组织，生物电学微环境在协调这些组织中的细胞行为、促进组织修复以及实现功能再生方面扮演着关键角色。西安交通大学李涤尘教授与贺健康教授团队在国际知名SCI期刊《极端制造（英文）》（International Journal of Extreme Manufacturing, IJEM）上发表了一篇题为《Enhancing regeneration and functionality of excitable tissues via integrating bioelectronics and bioengineered constructs》的综述文章。深入探讨了如何将电学线索整合到工程化兴奋性组织中，以及如何利用微纳生物电子器件对这些组织的功能进行精确的监测和局部的调控。文章提出了生物电子学与组织工程有机融合的创新构想，为受损兴奋性组织的功能修复、监测和调控提供了全新的视角和方法论，有望为相关领域的研究和临床应用带来革命性的进展。
图1 生物电子与组织工程融合。
2. 图文解析
如图2所示，本综述旨在阐释电学微环境在支持兴奋性细胞和组织发育中的作用及机制，特别关注导电植入物如电活性支架和生物电子器件与兴奋性组织间的交互。本文首先概述了基于组织工程支架的电微环境对电兴奋性细胞/组织功能发展的影响，继而深入探讨了电学、结构和力学微环境之间的协同效应。进一步介绍了能够与兴奋性细胞和组织无缝整合的柔性生物电子器件的设计和制造策略，这些策略对于促进细胞/组织功能的精确监测和精细调节至关重要。提出了将生物电子与工程化组织整合为一个混合系统的创新理念，其中嵌入的生物电子器件不仅能够有效地传递电调制信号，还能实现实时监测，而支架则为兴奋性组织的修复和功能再生提供了必要的结构支持。最终，综述讨论了下一代生物电子与工程化组织共融制造的潜在挑战，为未来生物电子学与组织工程领域的交叉融合与发展提供了新的视角和思考。
图2 生物电子与组织工程的融合：激发兴奋性组织的再生与功能。
3. 总结与展望
本综述提出了生物电子与工程化组织融合共生以促进兴奋性组织再生与功能增强的创新理念。展望未来，研究的重点有望聚焦在以下几个关键领域：开发与生物-非生物材料兼容的高精度多材料共融制造技术；研制仿生离子凝胶导电器件；进一步整合生物传感器件以实现精准调控。这些前沿研究的进展预计将深刻影响组织工程和生物电子领域，引领智能植入物设计的新纪元，并为电活性组织的功能性再生提供突破性的治疗策略。
4.作者简介
团队带头人
李涤尘
西安交通大学
李涤尘，西安交通大学机械工程学院长江学者特聘教授，博士生导师，机械制造系统工程国家重点实验室主任，AMF期刊执行主编。主要从事增材制造技术的研究，包括增材制造（3D打印）技术、生物制造技术、增材制造（3D打印）应用技术等。获得国家技术发明二等奖1项（2014年），国家科技进步二等奖1项（2000年），省部级科技进步一等奖3项，首届“中国好设计”金奖（2015年），首届“创新争先”奖（2017年）。授权国家发明专利60余项，发表400余篇论文。
贺健康
西安交通大学
贺健康，现任西安交通大学机械工程学院副院长/二级教授/博导、快速成型制造技术教育部工程研究中心主任、陕西省科技创新团队带头人，入选国家高层次人才。长期开展微纳电子增材制造、生物3D打印、4D打印技术研究，研发了微纳电子三维共形打印、可降解软组织植入物3D打印工艺装备。第一/通讯作者在《Nature Communications》《Progress in Materials Science》《Advanced Materials》等发表SCI论文90余篇。研究成果获教育部自然科学一等奖（排1）、教育部技术发明一等奖（排6）、陕西高等学校科学技术一等奖2项（排1）等。
关于期刊
International Journal of Extreme Manufacturing (《极端制造》），简称IJEM，致力于发表极端制造领域相关的高质量最新研究成果。自2019年创刊至今，期刊陆续被SCIE、EI、Scopus等20余个国际数据库收录。JCR最新影响因子16.1，位列工程/制造学科领域第一。中国科学院分区工程技术1区。入选中国科技期刊卓越行动计划二期英文领军期刊。
期刊网址：
https://iopscience.iop.org/journal/2631-7990
http://ijemnet.com/
期刊投稿：
https://mc04.manuscriptcentral.com/ijem-caep
作者福利
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