一个研究小组提出了一种新的机械生物材料概念，该概念的灵感来自生物力学介导组织修复和再生的自然现象。这一新概念背后的原理是利用力学-几何-生物功能关系来编程生物材料的生物功能。

为了介绍这一新兴领域，作者阐明了通过材料-组织机械相互作用调节生物反应的基本原理，说明了材料特性与生物反应之间关系的最新发现，讨论了数学/物理模型和数值模拟在优化材料特性和几何形状方面的重要性，并概述了机械生物材料的设计策略及其在组织修复和再生方面的潜力。

软骨缺损、椎间盘退化、肌肉损失、心脏病等组织损伤的修复和功能恢复是临床医生、医学研究人员和生物工程师面临的重大挑战。与传统疗法相比，可植入​​和可穿戴的生物医学设备对于组织修复和功能恢复的重要性日益凸显。

这些设备的物理、机械和生物化学特性主要源于组成材料，在人体对其的反应中起着重要作用。与物理化学相互作用一样，生物医学设备与组织之间的机械相互作用也是普遍存在的，而且很重要。虽然机械因素主要考虑用于承重设备和/或静态场景，但其应用范围可能更广泛。