《Medicine Plus》: 电活性材料在再生医学与生物电子学中的前沿应用

在人口老龄化加速、慢性疾病负担持续增加以及精准医疗快速发展的背景下，发展兼具实时监测、主动干预与智能治疗能力的新一代生物电子技术，已成为国际前沿研究热点。与此同时，柔性电子、再生医学、人工智能与先进材料科学的交叉融合，正推动生物电子系统由传统诊疗工具向智能化、闭环化和长期稳定运行方向持续演进。作为连接生命系统与 电子器件的重要功能基础，电活性材料凭借其独特的信号感知、能量转换和电刺激调控能力，正成为支撑该领域发展的关键材料体系。

电信号广泛参与神经传导、心肌兴奋、伤口愈合及组织发育等关键生命过程。电活性材料能够在生理环境中产生、传输并调控电信号，是构建柔性生物界面、自供能传感器件和低功耗刺激系统的重要基础。近年来，该领域研究正由单一材料性能优化逐步迈向界面工程与系统集成阶段，但长期稳定性、生物界面适配以及临床转化仍面临诸多挑战（图1）。

图1. 生物系统中的电信号信息

该综述从生命系统多尺度电信号响应机制出发，系统梳理了导电材料、压电材料、摩擦电材料、热电材料及光电材料等多类电活性体系的作用原理与性能特点，重点总结了其在健康监测、电刺激治疗、组织修复以及闭环诊疗中的研究进展，并围绕界面阻抗、生物相容性、器件可靠性和系统集成等关键问题进行了深入分析与讨论（图2）。

图2. 电活性装置在生物组织中的应用

在此基础上，文章提出电活性材料研究正从“材料性能驱动”向“应用需求牵引”转变，从单一功能器件向多场耦合、智能响应系统发展，强调以“生物需求-材料设计-器件构筑-系统验证”为主线开展系统性研究。同时，文章对人工智能辅助材料设计、智能制造以及共生生物电子等未来方向进行了展望，为下一代智能生物电子系统的发展提供了新思路。

该综述系统凝练了电活性材料领域的发展脉络和关键科学问题，为推动生物电子与再生医学深度交叉融合、促进高性能智能生物电子器件研发及临床转化提供了重要参考。

清华大学生物医学工程学院/北京清华长庚医院的李舟教授、中国科学院大学的欧阳涵副教授、澳门大学的钟俊文教授为该论文的（共同）通讯作者，中国科学院大学材料科学与光电技术学院博士后汪恩贵、清华大学博士后崔希为该论文的（共同）第 一作者。该工作得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中国科学院青促会、北京市科技新星和高校基本科研业务费专项的支持。

Engui Wang, Xi Cui, Lin Luo, Junwen Zhong, Han Ouyang, Zhou Li, Electroactive materials for bioelectronics and regenerative medicine: mechanisms, interfaces, and applications, Medicine Plus, 2026, 100142.

https://doi.org/10.1016/j.medp.2026.100142.