1. 生物力学与力学生物学
以力学原理为核心,研究生物体在力作用下的结构、运动与功能响应,打通宏观人体运动、器官力学与微观细胞-基质力学行为,用工程建模与实验方法揭示力如何调控组织发育、病变与修复。
- 骨骼肌肉力学、关节/脊柱力学与运动分析
- 心脏力学、血管流变学与血流动力学
- 软硬组织的力-电-化学耦合响应
- 细胞力学、力传导、细胞-基质相互作用
- 计算机辅助手术、手术规划与植入物力学优化
- 康复工程、外骨骼、假肢与人体运动辅助系统设计
2. 生物医学信号与影像
融合物理、电子、信号处理与临床医学,研究生物信号获取、成像原理、图像重建与定量分析,实现从分子到组织、从细胞到人体的多尺度可视化与功能解读。
- MRI、超声、光学成像(生物光子学)、显微成像、PET/SPECT
- EEG/ECG/EMG等生理信号检测、降噪与特征提取
- 医学图像分割、配准、重建与人工智能辅助诊断
- 分子影像、功能影像与多模态影像融合
- 可穿戴传感、微创成像与术中导航技术
3. 细胞与组织工程 / 再生医学
以细胞生物学、材料科学与工程制造为基础,体外构建、修复或再生人体组织与器官,通过设计生物材料支架、调控细胞微环境,实现受损组织功能重建。
- 干细胞工程、细胞分化调控与细胞重编程
- 生物材料、可降解支架、3D生物打印
- 微流控、生物MEMS、器官芯片
- 功能性组织构建(皮肤、软骨、骨、心肌、神经等)
- 细胞递送、组织移植与免疫兼容调控
- 创面修复、器官替代与再生治疗
4. 基因组学与计算生物医学
结合计算科学、机器学习与组学技术,用算法与模型解析基因组、转录组、蛋白质组与影像大数据,从分子网络到系统层面理解生理与疾病机制。
- 基因组测序、表观遗传调控与多组学整合分析
- 生物网络建模、系统生物学与合成生物学
- 疾病预测模型、风险分层与个性化治疗方案
- 生物信息学、医学数据挖掘与高通量数据分析
- 计算神经科学、脑网络建模与神经数据解析
5. 神经工程
聚焦神经系统与工程技术交叉,研究神经信号编码、神经界面、神经损伤修复与神经调控技术,为瘫痪、癫痫、帕金森等提供新疗法与器械。
- 脑机接口(BCI)、神经假体、人工耳蜗与视觉修复
- 神经信号采集、解码与闭环神经调控
- 神经影像(fMRI、EEG/MEG)与神经环路建模
- 神经创伤、神经炎症与神经再生修复
- 类脑计算、神经形态器件与认知工程
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