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蛛网遗传学和生物材料中的巨大挑战
蛛网膜，尤其是蜘蛛，在大多数生态系统中都充满了丰富（Blamires等，2007; Oxbrough and Ziesche，2013; Henneken et al。，2022; Agnarsson，2023; 2023; Fonseca-Fonseca-Fornesca-forreira等，2023）。蛛网膜（例如蜘蛛，蝎子和螨虫）创建和/或分泌一系列生物材料，包括丝绸，胶水，胶粘剂，粘合剂，纳米纤维，毒液和其他毒素，以及用于形成感觉系统，盔甲，身体色彩/发光和位置的感官系统，kuntememotion（Kuntner，2022），用于形成感觉系统研究了这些类型的蛛网分泌产品的进化和生态方面的研究已经确定，扩展的表型特征使蛛网动物具有巨大的利基灵活性（Agnarsson等，2010; Blamires et al。 Al。，2018年，Viera等人，2019年； Henneken等，2022年； 尽管如此，促进这种功能的遗传特征和表达模式在很大程度上仍未得到探索。 蜘蛛很容易通过将线程放到收集平台上，或者通过麻醉和启动机制来建立网站和/或生产丝绸（Blamires等，2012a; Blamires等，2012b; Blamires et al。 2018; Lacava等人，2018年； 遗传和其他实验的最新进展（参见Sane和McHenry，2009; Craig et al。，2019; Craig et al。，2022; Blamires等，2023a）和计算（例如>研究了这些类型的蛛网分泌产品的进化和生态方面的研究已经确定，扩展的表型特征使蛛网动物具有巨大的利基灵活性（Agnarsson等，2010; Blamires et al。 Al。，2018年，Viera等人，2019年； Henneken等，2022年；尽管如此，促进这种功能的遗传特征和表达模式在很大程度上仍未得到探索。蜘蛛很容易通过将线程放到收集平台上，或者通过麻醉和启动机制来建立网站和/或生产丝绸（Blamires等，2012a; Blamires等，2012b; Blamires et al。 2018; Lacava等人，2018年；遗传和其他实验的最新进展（参见Sane和McHenry，2009; Craig et al。，2019; Craig et al。，2022; Blamires等，2023a）和计算（例如BLAMIRES和卖家，2019年； Craig等，2020； von Reumont等人，因此利用这一点的研究已经建立了有关蜘蛛网络和丝绸结构和功能变异性的强大背景知识（Vollrath和Porter，2006a; Kluge等，2008; Porter and Vollrath，; Porter and Vollrath，2009; Blamires，2010; Blamires et al。，2016b; Blamires; Blamires，2022222222222222222222222222.BlamIr。The genetic expression patterns for certain components of speci fi c silks have now been sequenced for selected species of spiders ( Babb et al., 2017 ; Garb et al., 2019 ; Kono et al., 2019 ), and a database of genetic and molecular structures and bulk fi bre functions for the major ampullate (dragline) silks of over 1000+ spider species has been compiled ( Arakawa et Al。，2022）。Nevertheless, such a strong body of knowledge does not exist for the other arachnid biomaterials (but see Lo ́ pez-Cabrera et al., 2020 ; Lozano-Pe ́ rez et al., 2020 , and Macha ł owski et al., 2020 for detailed reviews on cuticular structural materials, scorpion fl uorescent molecules, and mite silks).在蜘蛛丝上的积累工作意味着我们现在了解环境因素可以影响差异蛋白的遗传机制（在蜘蛛中，这些被称为蜘蛛蛋白，蜘蛛网的portmanteau）表达和生物材料产生，以及这些在表型和扩展的表型表达上的复杂复杂性。
生物材料与人工智能：预测模型与设计
摘要。人工智能（AI）的出现与协同集成是目前生物材料开发和设计方向的范式转变策略。本文分析了人工智能与生物材料之间的联系，解释了预测模型对该领域发展方向的重大影响。通过仔细研究最新研究和独特应用，它说明了人工智能驱动的预测模型如何重新定义生物材料设计并进入一个异常准确和高效的新时代。这项研究涵盖了从深度神经网络到机器学习的各种人工智能技术，这些技术促进了使用大数据集预测生物材料的行为、特性和相互作用的预测模型的开发。它研究了人工智能（AI）如何加速筛选可行材料的方法，改善其质量并预测其体内反应。这可以帮助更快地将前沿发现转化为临床应用。本文进一步阐述了生物材料和人工智能集成领域的未来前景和问题，强调了跨学科合作、数据标准化和伦理问题的重要性。
利用微/纳米技术设计生物材料用于细胞重编程
然而，可能会失去修复某些受损组织的能力，如中枢神经系统、3、4 心脏、5、6 和软骨。7 细胞重编程技术提供了一种革命性的方法，它绕过了细胞命运决定中的细胞和发育生物学规则，使成熟的体细胞能够转化为多能细胞或其他不同的细胞谱系。8 自 2006 年山中伸弥利用一组特定转录因子将体细胞重编程为诱导多能干细胞 (iPSC) 的里程碑式工作以来，9 不仅在 iPSC 重编程和分化方面取得了巨大进展，而且在其他细胞重编程方法（如体外和体内直接或间接细胞重编程）方面也取得了巨大进展。10-14 重编程技术的这些重大发展为再生医学、疾病建模和药物发现提供了多种强大的工具和策略。15-17
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。
皮肤科生物材料在增强骨科植入物的骨整合中的作用
是通过对外部MI Crobial入侵形成第一道防线。并发症，例如机械刺激，局部感染和伤口愈合受损，在此界面上很常见，直接影响了Osseointe Gration的成功和植入物的整体功效[2]。在植入物界面上有效地整合皮肤病学兼容材料，可能会降低这些风险并增强患者的预后。骨科植入物中的主要挑战之一是保持稳定的无感染皮肤植入物界面。由刚性植入物边缘引起的机械刺激会破坏自然的愈合过程，而微生物感染会带来严重的全身养殖风险。延迟的骨整合，通常会因这些问题而加剧，降低了植入物的寿命，并需要进行复兴手术，从而减轻了患者和医疗保健系统的负担[1]。目前，植入物中使用的材料通常用于结构完整性和骨整合，但要
开发用于治疗心血管疾病的创新生物材料和设备
CHD的典型特征与血管壁内斑块的发展有关，主要是由于动脉粥样硬化，这也被认为是持续的慢性炎性疾病过程。未经治疗，斑块很容易破裂并导致急性血管阻塞，最终导致心肌梗塞和潜在的中风。[5,6] Manto-Vani和同事通常说明了如何选择适当的治疗技术来治疗不同阶段的CHD。[7]通过控制血压和胆固醇水平的控制，基于药理的治疗在CHD的早期阶段就可以有效，但一旦脱离性演变为严重的阶段，通常就不足。[8]通过冠状动脉搭桥术，特别是对于多血管疾病的患者，可以实现冠心病治疗。[9]然而，近几十年来，使用经皮冠状动脉干预（PCI）超越了它，伴随着连续的技术开发，尤其是在心血管架的广泛应用中，将在此处进行系统地审查。
基于超声触发的生物材料的新兴诊断和治疗技术
抽象超声（US）是一种声波，频率高于20 kHz。从蝙蝠和海豚的回声检测能力中学习，科学家通过派出我们的波浪并检测具有变化强度和人类组织的频率的回声来应用我们进行临床成像。美国长期以来在非侵入性，实时，低成本和便携式诊断成像中发挥了关键作用。随着我们在多学科领域的深入研究，美国和美国反应性材料在不仅疾病诊断，而且还显示出疾病治疗方面的实用价值。在这篇综述中，我们介绍了用于生物医学应用的最近提出的和代表性的美国响应材料，包括诊断和治疗应用。我们专注于US介导的物理化学疗法，例如声动力疗法，高强度聚焦于我们的消融，儿子热疗法，溶栓疗法等以及美国控制化学治疗疗法，气体，基因，基因，蛋白质和细菌的递送。我们最终以智能美国反应性材料的临床翻译和美国医学发展的前景面临的目前挑战。
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。
