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智能多响应性生物材料及其在4D生物构图中的应用
摘要：4D打印的出现已成为在生物医学应用（例如组织工程和再生医学）中产生复杂结构的关键工具。本章概述了该领域的当前状态及其巨大的潜力，以更好地理解所涉及的技术以建立复杂的4D打印结构。这些结构具有感知和响应各种刺激的能力，其中包括温度，湿度或电力/磁化剂的变化。首先，我们描述了4D打印技术，其中包括基于挤出的喷墨打印，以及基于光的基于液滴的方法，包括选择性激光烧结（SLS）。还提出了几种用于4D打印的生物材料，随着时间的流逝，它们可能会在各种外部刺激中发生结构变化。这些结构具有革新需要适应能力和智能材料的领域的希望。此外，突出了4D打印智能结构的生物医学应用，涵盖了从药物输送到再生医学的各种预期应用。最后，我们解决了与当前技术相关的许多挑战，涉及技术的道德和监管方面，以及在体外以及在体外以及4D打印结构的体内测试中都需要标准化方案，这是针对最终临床实现的重要步骤。
MATSCIE 593 - 053 先进生物材料（3 学分）
密歇根大学致力于促进学生的心理健康和福祉。如果您或您认识的人感到不知所措、沮丧和/或需要支持，可以寻求服务。如需帮助，请在工作时间及课外、周末和节假日联系咨询和心理服务 (CAPS)，电话 (734) 764-8312 和 https://caps.umich.edu/Links to an external site。或通过位于北校区和中校区的学校的辅导员寻求帮助。您还可以咨询大学健康服务 (UHS)，电话 (734) 764- 8320 和 https://www.uhs.umich.edu/mentalhealthsvcsLinks to an external site。，或对于酒精或毒品问题，请访问 www.uhs.umich.edu/aodresourcesLinks to an external site。有关校内和校外其他心理健康资源的列表，请访问：http://umich.edu/~mhealth/Links to an external site。
建筑行业的高级基于森林的生物材料
但是，展望未来，解决了更广泛的问题，例如住房的负担能力和大量建筑物所需的建筑物需要更广泛的方法。结合气候变化的紧急挑战，低碳建筑材料和方法的必要性比以往任何时候都更为重要。这需要创新的方法，其中包括并延伸到大型木材之外，从而涵盖了整个建筑材料的范围 - 从绝缘材料和饰面到减少混凝土和钢生产中的碳排放。森林衍生的生物材料，例如木纤维绝缘材料，对于它们替代更碳含量更丰富和潜在有害物质的能力尤其有希望，这意味着迈向了更可持续的未来。通过在这一领域进行投资，安大略省不仅使环保建筑材料更广泛地可用。它还正在增强其经济，创造就业机会，并培养致力于创新和生态责任的社区。这种战略投资不仅进一步促进了生物经济的增长，而且还巩固了安大略省在可持续发展和环境监护方面的领先者的地位。
生物材料-ORCA-加的夫大学
创伤性脑损伤（TBI），脊髓损伤（SCI）或中风后，中枢神经系统（CNS）功能障碍（CNS）的功能障碍仍然具有挑战性，无法使用现有药物和基于细胞的疗法来解决。尽管治疗细胞的给药，例如干细胞和神经祖细胞（NPC），在再生性质中表现出了希望，但它们未能提供实质性益处。然而，通过将这些细胞封装在细胞外基质（ECM）模拟水凝胶支架中而产生的生存皮质组织工程移植物的发展，在中风，SCI和TBI病例中为损坏的皮层提供了有希望的功能替代。这些移植物促进了中枢神经系统损伤后的神经网络修复和再生。鉴于天然糖胺聚糖（GAG）是中枢神经系统的主要组成部分，基于GAG的水凝胶具有下一代CNS愈合疗法和中枢神经系统疾病的体外建模的潜力。脑特异性插科打s不仅为封装的神经细胞提供结构和生化信号支持，而且还调节病变的脑组织中的炎症反应，从而促进宿主整合和再生。这篇综述简要讨论了插科打s及其相关蛋白聚糖在健康和疾病中的不同作用，并探讨了基于GAG的生物材料治疗中枢神经系统损伤和建模疾病的当前趋势和进步。此外，它还检查了可注射的，3D生物打印和基于导电的基于堵嘴的支架，从而强调了它们在体外特异性神经功能障碍的体外建模的临床潜力及其在VIVO中CNS损伤后增强CNS再生和修复的能力。
磁性响应生物材料和医疗设备的人类临床准备的电磁导航系统
磁导航系统用于精确操纵磁响应的材料，以实现使用磁性医疗设备的新最小侵入性程序。他们的广泛适用性受到高基础设施需求和成本的限制。该研究报告了便携式电磁导航系统，即导航，该导航能够在大型工作空间上产生大型磁场。该系统易于安装在医院手术室，并且可以通过医疗机构运输，从而有助于广泛采用磁性敏感的医疗设备。首先，引入了系统的设计和实现方法，并表征了其性能。接下来，使用磁场梯度和旋转磁场证明了不同微型机器人结构的体外导航。球形永久磁铁，电镀圆柱微孔，微粒群和磁复合细菌启发的螺旋结构。在两个具有挑战性的血管内任务中也证明了磁导管的导航：1）血管造影程序和2）威利斯圆圈内的深度导航。在体内的猪模型中证明了导管导航，以在磁引导下进行血管造影。
绿色建筑中的创新生物材料：经济利益和挑战
摘要。生物技术在绿色建筑中的整合是一种尖端的方法，该方法利用生物学过程来提高建筑实践的可持续性和效率。此摘要探讨了现代策略，并提供了生物技术如何革新绿色建筑的示例。生物技术为绿色建筑中的传统挑战提供了创新的解决方案，利用生物系统来优化资源利用率，能源效率和减少废物。通过将生物，生物材料和生物学过程整合到建筑设计和建筑中，生物技术可以开发不仅环境友好的结构，而且还可以适应性且有弹性。一种现代方法涉及将诸如藻类，细菌和真实材料等藻类材料等生物融合在一起，以增强其性能。例如，藻类可用于生物面部捕获二氧化碳并产生氧气，从而有助于改善室内空气质量并减少建筑物的碳足迹。类似地，细菌可以嵌入混凝土中以自主修复裂纹，从而增加结构的耐用性和寿命，同时最大程度地减少维护需求。
组织工程应用的可生物降解聚合物生物材料：关键评论
摘要。这篇关键评论探讨了可生物降解的聚合物生物材料在组织工程中的应用，从而强调了它们革命性的再生医学和组织替代品的潜力。可生物降解的聚合物由于它们模仿细胞外基质的能力，因此为开发组织支架的发展提供了一种可持续的替代方法，该替代品以与新组织形成相匹配的速率降解。本综述系统地涵盖了这些材料的演变，类型和应用，以解决自然和合成聚合物。特别注意制造技术，以及3-D生物打印和纳米制作，从而引入了针对独特的组织工程包装量身定制的脚手架。评估讨论了当代苛刻的情况，以及机械性能和生物降解性之间的平衡，以及脚手架与宿主组织的混合。此外，它会深入研究未来的方向，包括杂交生物材料的发展以及生物活性分子的掺入以增强组织再生。可生物降解的聚合物生物材料的进步构成了朝着开发更有效和个性化的组织工程过程的方向迈出的巨大步骤。
蛋白质递送生物材料：临床转化的机遇与挑战
摘要：蛋白质递送生物材料的开发是一个新兴领域，涵盖材料科学、生物工程和医学。在这篇综述中，我们强调了蛋白质递送生物材料作为治疗选择的巨大潜力，并讨论了该领域固有的多方面挑战。我们讨论了蛋白质递送领域的当前进展和方法，这些进展和方法利用刺激响应材料、利用 3D 打印等先进制造技术，并集成纳米技术以实现更大的靶向性和更好的稳定性、功效和耐受性。我们还讨论了对高度复杂的递送系统的需求，以保持蛋白质有效载荷的结构完整性和功能性。最后，我们讨论了临床转化的障碍，例如生物相容性、免疫原性、实现可靠的控制释放、高效和有针对性的递送、稳定性问题、生产的可扩展性以及驾驭此类材料的监管环境。总体而言，这篇综述总结了对当前文献的调查见解，并阐明了蛋白质递送生物材料的创新与实际实施之间的相互作用。
生物材料科学-RSC出版
适合生物活性物质和复杂生物实体必不可少的液态液体sca。隔离的LLPS系统，也称为水溶液系统（ATPSS），已证明它们在酶纯化14中的效率14和细致的细胞模式。15尽管如此，全水结构的精确处理，尤其是在超低界面张力的情况下，仍然是一个显着的挑战。Steijn 16,17和Shum 18,19等。已经开创了一种微流体策略，以产生水中的水乳液，将机械扰动整合到内相，从而导致水/水喷射的均匀分裂（图1a）。在这项基础工作的基础上，我在Shum实验室中的研究采用了全水电喷雾技术来制造水中水中的乳液（图1b）。20,21此方法引入了一个中间空气阶段，该空气阶段巧妙地提高了表面张力，并避免了低张力系统中喷气机慢分解所施加的约束。此外，全水电喷雾可以很容易地将多种胶凝剂嵌入水滴中，该水滴会响应于特定的触发因素（例如光，热或化学刺激），从而在Microgels的产生中达到顶峰。此技术提供了强大而适应性的