CRISPR/Cas是原核生物在进化过程中获得的一种免疫防御系统,用于抵抗外来遗传物质的入侵,近年来被开发成为高效的基因编辑、基因调控以及分子诊断工具.其可编程靶向机制揭开了利用该系统进行基因组操作的序幕,并允许在活性范围内实现动态调节和控制基因表达.作为现有基因修饰手段中灵活性最强和成本最低的技术之一,已被广泛应用于临床疾病治疗、工农业生产、可持续染料开发和化学品加工等领域.随着对CRISPR/Cas系统的不断深入挖掘和探索,大量研究报道了 gRNA工程改造及优化方法,包括改变间隔序列长度、调节恒定区和可变区的结构、向末端或中间延伸添加额外功能序列及化学合成修饰等,以期降低脱靶突变率,提高作用效率,充分激发CRISPR基因操纵工具在生物医学方面的潜力.基于此,本综述将介绍CRISPR/Cas9和CRISPR/Cas12系统中gRNA工程化设计方法及应用研究的最新进展,分析探讨了当前工程化gRNA技术面临的机遇和挑战,旨在为获得性能更加优异的gRNA提供思路和方向,从而提高利用CRISPR/Cas系统探测人类细胞基因组的能力,进一步为可编程生物学带来更多可能性.

1 总体要求文稿应具有科学性、逻辑性和临床实用性,资料翔实,文字简练. 2 医学名词应标准和规范,文内前后统一. 医学名词以中华人民共和国全国自然科学名词审定委员会公布的《生理学名词》、《生物化学名词与生物物理学名词》、《化学名词》、《植物学名词》、《人体解剖学名词》、《细胞生物学名词》及《医学名词》系列为准. 药名以《中华人民共和国药典》2005 版和《中国药名通用名称》2005版为准;新开发的药物,请参照中华人民共和国药典委员会的"命名原则",药物名称或新译名词应附英文、不用商品名称.

药物制剂，从狭义上来讲，就是具体的按照一定形式制备的药物成品；从广义上来讲，是药物制剂学，是一门学科。传统制剂是为了服用方便而解决药物"成型"的问题。高端制剂是在传统制剂基础上进行改良、创新，以克服治疗缺陷和实现临床优势为首要目的，通过改变药物的理化性质和体内代谢特征，提高治疗效果，降低毒副作用，改善患者的用药依从性，满足临床需求，使患者获益更多。自20世纪50年代布洛芬缓释胶囊技术出现后，随着分子药剂学、细胞生物学、分子药理学、分子生物学、纳米医学、高分子化学及相关仪器设备的快速发展，药物制剂已由过去的简单"成型"向精准化、智能化的"药物递送系统（drug delivery system，DDS）"转变。中国医学科学院生物医学工程研究所也在国内较早成立生物材料和药物控释实验室，专注于DDS的研究。该实验室研制的医用聚己内酯及其制剂是我国唯一进入临床研究的可降解合成高分子长效药用辅料。作为新型药物辅料，医用聚己内酯F68已经用于避孕药物和避孕药具新制剂的开发，缓释左炔诺孕酮宫内节育器的研制取得重要进展，已完成II期临床研究。DDS在推动医药产业发展中有着举足轻重的作用，应用前景和发展空间广阔。与新分子实体研发相比，高端制剂的开发有更大的商业价值。

目的:构建针对大肠埃希菌的重组发光噬菌体（HT7），并评估其对大肠埃希菌的鉴定能力。方法:首先通过基因工程构建小向导RNA表达质粒pCRISPR-sg（1~10）和PFN-1000同源重组质粒菌株，并用双层平板筛选切割效率最高的小向导RNA（sgRNA）；采用同源重组与规律成簇的间隔短回文重复（CRISPR）系统联合介导的基因编辑技术，将Nanoluc萤光素酶基因整合入T7噬菌体10A基因下游的非编码区，并成功构建发光噬菌体HT7；通过噬菌斑实验和液体扩增实验评估HT7噬菌体与T7噬菌体生物特性差异；此外用2022年1月至2023年6月解放军总医院第一医学中心临床采集分离的51株大肠埃希菌、20株肺炎克雷伯菌、14株金黄色葡萄球菌、6株屎肠球菌、5株粪肠球菌、3株鲍曼不动杆菌和1株铜绿假单胞菌评估HT7噬菌体的检测专一性和检出限。结果:构建的10个CRISPR靶向切割系统中，sgRNA8靶标的切割效率最高，成斑效率为0.18；噬菌体经pCas9/pCRISPR/PFN-1000 3质粒系统3轮重组筛选后，PCR验证均为2 798 bp的重组噬菌体条带，说明成功构建了HT7噬菌体。重组噬菌体在裂解效率（ P<0.001）、一步生长曲线（ P=0.001）、感染复数（ P=0.031）的生物特性分析中，均有显著差异，裂解暴发点和对数生长节点均延长了10 min，最佳感染复数为0.1；临床样本测试，可识别裂解6株大肠埃希菌，其余菌株均不裂解，4.5 h内可检出低于10 CFU/ml的病原菌。 结论:成功开发了一种高效的噬菌体基因编辑系统，并成功构建发光噬菌体HT7，该噬菌体在4.5 h内能特异性检测出低于10 CFU/ml的大肠埃希菌，且对其他菌株无裂解作用，显示出良好的检测专一性和低检出限。

在2019年末，突然暴发的新型冠状病毒肺炎成为全球性重大公共卫生安全事件，在新冠肺炎疫情期间，我国迅速集结全国医疗团队力量前往抗疫情一线，其中呼吸治疗这个不为人所熟知的团队多次出现在呼吸危重症的救治中，逐渐受到众人的关注。呼吸治疗（respiratory care）作为一门提供专业心肺功能支持和康复的新兴学科。以心肺生理学、病理生理学和医学工程学等学科为基础，综合重症医学、麻醉学、胸肺物理治疗、康复、预防等多学科而成。呼吸治疗师（respiratory therapist，RT）作为从事呼吸治疗工作的专业技术人员，通过专业手段对呼吸功能障碍患者进行准确评估、系统管理以及临床治疗。新冠疫情期间，肺部作为最直接受累的靶器官，从起病初期就受到不同程度损伤。RT对患者的呼吸功能进行专业且持续的评估，为新冠患者提供强有力的呼吸支持治疗。

气管、支气管瘘是指气管及各级支气管与胸膜腔、食管、胃等邻近腔隙或脏器之间相互交通、形成异常通道（瘘管或瘘口）的一种病理状态，也是处理起来比较棘手的一组临床病症，其成因大致可分为两种：手术和非手术所致。为了方便临床治疗方案的选择，又可将其分为：非肿瘤所致和肿瘤直接所致。其最特征的临床表现为“吞咽、饮水和进食相关的呛咳”；胸部高分辨率CT（HRCT）、呼吸和消化内镜等辅助检查有助于明确诊断。临床处理包括：急性并发症的处理、瘘口的处理以及全身治疗。近年来随着内镜下微创介入治疗技术的快速发展，临床上可以对绝大多数的非肿瘤所致的气管、支气管瘘实现根治。在未来随着3D打印、组织工程以及再生医学等技术的进步，将会给气管、支气管瘘的治疗带来新的希望。

医工结合是指将医学与理工科学进行交叉融合、协同创新的模式，是一门新兴的交叉学科。外科的医工结合、协同创新，更多的是指医疗器械的改进、创新和研发，而医疗器械行业将传统工业与生物医学工程、现代医学影像技术、电子信息技术等高新技术相结合，是一个国家制造业和高科技水平的一个体现。我国医工结合、协同创新的发展模式主要是指，在国家一系列相关政策的扶持下，将医科类院校与理工科院校合并，促进不同学科相互交叉，设立生物医学工程专业；依托大型综合性医院和研究所，成立众多的转化医学研究中心，从而取得了一系列成就。笔者及其团队在医工结合的实践中做了一些探索，包括实用新型专利"可重复使用的简易扩肛器"及"经肛多通道腔镜手术操作平台的切口保护套"已获得国家知识产权局授权，超细腹腔镜、胃内气囊等项目已通过相关研发团队论证并拟行转化生产；同时，于2020年1月10日，在广东省药学会的批准下，联合有志于医工结合、协同创新的医疗同道、科研机构和企业代表，成立了广东省药学会医药创新与转化专家委员会，为医疗同道、科研机构和企业搭建了交流的平台。我们体会到，临床实践是医工结合、协同创新的源泉；临床医生是医工结合、协同创新的原动力。目前，我国医工结合发展面临的主要问题为，基础研究阶段医工结合学科融合不充分、应用研究阶段临床应用需求互动少、科研成果转化难和"产学研用"全链条不贯通。如果能加大科研投入和政策激励力度、加强与企业的沟通互动、关注成果推广的社会效益和经济效益以及打通医工结合全流程、完善医工结合创新能力评价机制，我国的医工结合、协同创新必将进入高速发展的黄金时期。

3D打印技术在近年来取得了巨大进步，随着计算机、影像学技术的不断发展及新材料的开发，3D打印技术在结构性心脏病领域的临床应用中发挥出其独特作用。其3D模型不但可以帮助医生及医学生了解心脏解剖结构和手术培训，而且还能帮助外科医生进行手术术前规划、术中指导甚至术式创新。将来3D打印技术与组织工程学的结合将有望解决人工瓣膜和血管移植物的窘境。3D打印在结构性心脏病中的应用可谓未来可期。

聚醚醚酮（polyetheretherketone，PEEK）作为一种新型热塑性工程塑料具有良好的生物活性、弹性模量与人体皮质骨相近和射线可透性等优点，已广泛应用于医学领域。本文探讨使用3D打印个性化PEEK材料修复肩胛骨骨肿瘤切除术后骨缺损的安全性及临床疗效。2020年1月至2021年12月在云南省肿瘤医院采用肿瘤切除3D打印PEEK肩胛骨假体重建治疗肩胛骨肿瘤6例，男3例、女3例，年龄14~52岁，滑膜肉瘤1例、Ewing肉瘤1例、软骨肉瘤4例。术前通过CT数据设计、制作PEEK假体；术中在确保安全外科边界的前提下进行肿瘤切除用假体置换，其中全肩胛骨假体置换2例、部分肩胛骨假体置换4例。手术时间为90~170 min，出血量为100~400 ml。6例患者均获得随访，肿瘤无进展生存时间为16~28个月，未见肿瘤复发和转移，全部患者均无瘤生存。末次随访时，Constant-Murley肩关节评分最低为62分，最高为68分；日本骨科协会肩关节评分最低为63分，最高为78分。3D打印PEEK材料假体置换在肩胛骨肿瘤保肢治疗中具有一定的优势，其质量轻、适配好、安装相对简单、组织相容性较好，术后可以获得较好的肩关节外观及功能，有望成为肩胛骨肿瘤保肢治疗的选择方案之一。

干细胞移植治疗旨在通过将健康的干细胞移植到患者体内，修复病变细胞或重建功能正常的细胞和组织。然而，目前的临床实践中，干细胞移植后的保留率和存活率较低，这对其应用带来了限制。近年来，水凝胶材料因其良好的生物相容性和生物降解性在组织工程中得到了广泛的应用。本综述重点阐述水凝胶在干细胞移植中的优势和目前的主要应用方向，探讨当前水凝胶在干细胞移植中仍存在的一些问题，并对其未来的发展方向进行展望，旨在为未来水凝胶在干细胞移植应用领域中的相关研究工作提供借鉴。