一、“揭榜挂帅”攻关任务

1.攻关任务名称

个性化组织3D打印与智能假肢

2.攻关任务背景和意义

针对肢体缺损及运动功能障碍患者，单纯的结构替代已难以满足精准康复需求，集成柔性感知的智能假肢与穿戴式交互系统，凭借其对精细运动的实时捕捉、量化评定及辅助训练能力，正在重塑‘感知-运动’神经回路，提升了肢体功能重建的智能化与仿生化水平，已成为当前医工交叉领域的另一关键前沿。

3.技术方案

智能假肢制造技术：基于对人手部生理结构、运动特征和使用需求，构建集运动捕捉与触觉反馈于一体的柔性传感手套系统，使其充当智能假肢“运动捕获中枢”与“触觉感知蒙皮”。面向手部运动评定，利用可扩展印刷和热熔合工艺，研制高灵敏应变传感手套，解决微小运动捕捉难题，实现对脑卒中患者手部运动功能的精准量化；在触觉感知方面，开发基于柔性压力传感阵列的触觉手套，利用夹层固定技术解决复杂抓握下的适配性问题，实现手部多区域受力的精准监测与反馈。

二、团队概况

个性化组织3D打印与智能假肢团队由李祥明教授作为学术带头人，现有教授8人，副教授1人，博士后4人。

三、近三年（平台成立起）攻关领域科研情况

陈小亮教授相关情况：近三年承担攻关领域横纵向项目4项，其中省部级项1项，国家级项目2项，在Advanced Materials、Device、Nano-Micro Letters、IEEE Transactions on Industrial Electronics等国际期刊发表论文9篇，授权专利5项。主办及参与学术活动6场次。

四、团队人才培养情况

陈小亮教授：2023至2025年，共招收硕士生19人，博士生9人。其中8人获得国家级竞赛获奖，7人获得个人荣誉。开设攻关领域必修及选修课共计4门。  

五、合作开展情况

1.合作企业、医院共3家。

六、转化成果

1.已转化成果社会经济效益

脑卒中患者手功能康复评定穿戴系统：团队与西安交通大学第一附属医院开展了脑卒中患者手功能康复评定穿戴系统的设计与临床应用。伦理委员会审批号：XJTU1AF2025LSK-2022-326，已完成临床验证200例，展现了多自由度精准测量、便携穿戴稳定的特点。其意义可从两方面体现：其一，填补量化评估空白，通过传感手套实现手部运动的精准捕捉与量化分析，形成“评估 - 干预”的全链条技术支撑；其二，可通过便携化设备与远程传输技术，辅助患者进行自主康复评估，缓解基层资源短缺。

 

脑卒中康复评定穿戴系统在西安交通大学第一附属医院开展临床测试

触觉传感手套系统：目前已应用于飞行员复杂操作下手部多区域操纵力监测，提升了复杂任务的操作安全性与诊疗监测精准度，为高风险环境下的人体微观力学感知与智能增强开辟了新路径。

七、创新创业

1.核心技术支撑企业发展

八、潜在可转化技术

孙柏教授课题组紧扣 “面向世界科技前沿、面向国家重大需求、面向人民生命健康”的核心导向，聚焦忆阻器这一关键领域，深耕类脑智能与生物医学的跨学科创新研究，致力于突破前沿技术瓶颈，推动科研成果向实际应用转化。

在类脑器件与智能芯片研究方向，课题组以忆阻器为核心技术支撑，重点开展神经突触器件与人工神经网络的构建研究，深度探索智能类脑芯片、芯片集成及新一代人工智能等前沿领域。研究团队已取得多项突破性成果，例如成功研发出兼具电子突触功能与瞬态光响应特性的钙钛矿基光电忆阻器，为类脑器件的性能提升提供了新方案；同时，基于忆阻器构建逻辑门与加法器电路，实现了数据加密、图像重构等核心功能，为智能芯片的功能拓展与安全应用奠定了基础。

在生物医用忆阻器件研发方向，课题组聚焦生物相容性有机材料的提取与优化，重点攻关可穿戴柔性电子器件、可植入生物医学器件的制备技术。目前开展的研究覆盖多个关键应用场景：包括适用于血糖、血脂监测的血液基生物忆阻器，为慢性病的实时监测提供了便携化、高精度的技术路径；针对血管高压检测的专用忆阻器件，助力心血管疾病的早期诊断与干预；此外，还探索了光电忆阻器在全光控鞘内药物注射系统中的应用，为精准给药、减少治疗副作用提供了新的技术思路。这些研究成果持续推动忆阻器技术在健康监测、疾病诊断等智慧医学领域的落地应用，为提升医疗服务水平、保障人民生命健康提供了有力的科技支撑。