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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。
空间中心脏组织的生物打印：我们在哪里？ -Lirias
到目前为止，在微重力条件下进行生物打印已被证明在抛物线能中，显示出具有较软凝胶的载有细胞的液压构建体的可行性，由于这种凝胶形式缺乏这种凝胶的能力。More recently, Techshot Inc., a US commercial developer and operator of spaceflight equipment, and nScrypt, a manufac- turer of industrial 3D bioprinters and electronics printers, de- veloped the 3D BioFabrication Facility, which uses adult human cells (such as (pluripotent) stem cells) and adult tissue-derived proteins as its bioink to create viable tissues on board the国家空间站（ISS）。生物界通常被称为生物材料的溶液或封装了所需细胞类型的水凝胶形式的几种生物材料的混合物。此外，当磁性悬浮生物打印已在ISS上进行了测试和验证，当时在2019年底，来自3D生物印刷溶液的俄罗斯科学家能够通过在零重力条件下的骨结构碎片生长骨骼组织。尽管目前的进步尚未允许制造器官进行移植，但太空中的3D综合组织的3D生物构图促进了对太空环境对生物过程的影响的研究，而生物过程将在人类或动物中进行调查。对于人类或动物不可能进行侵入性分析的心血管系统是特别的。暴露于空间环境会导致心脏老化加速，并导致几种心脏病的前开发。[5,6][5]辐射主要引起炎症，DNA损伤和衰老，而辐射会导致DNA损伤修复和心脏解次结构的损害，从而最终导致心力衰竭。
印度海洋环境中的微塑料污染
皮肤伤口愈合在太空中受到损害。由于皮肤是在载人太空任务期间受伤的风险，因此需要更好地了解太空中伤口愈合能力降低的生物学机制。此外，对于远距离和长期的载人太空任务，例如探索火星或其他外星人的定居点，例如在月球上，必须开发出新的有效皮肤伤害的有效治疗方法。但是，这些需要与有关太空任务中存在的设备和材料的可用性的局限性兼容。三维（3D）生物打印（BP）可能会成为两种需求的解决方案，因为它允许生产多细胞，复杂和3D组织构建体，这些组织可以用作基础研究以及可移植的皮肤移植物的模型。透视文章概述了皮肤BP的艺术状况，并在太空中建立了这种增材制造技术的方法。此外，强调了BP在未来的载人太空任务中利用的几个优势。
人工智能在3D Biopinting中的最新进展和应用
版权所有©2024作者。根据AIP Publishing的独家许可发布。本文只能下载供个人使用。任何其他用途都需要作者和美国物理研究所事先许可。以下文章出现在Chen，H。，Zhang，B。和Huang，J。（2024）“ 3D生物构图中人工智能的最新进展和应用”，《生物物理评论》，5（3），031301，可以在https：// doi.org/10.10.1063/5.0190208（请参阅：请参阅：请参阅：请参阅：请参阅：请参阅：请参阅：请参阅：请参阅： https://publishing.aip.org/resources/researchers/rights-and-permissions/sharing-content-online/）。
基于纠缠水凝胶微型>的大孔材料的3D生物打印
卫生科学系 +技术部，HPL J 22，Otto-stern-Weg 7，8093ZürichSwitzerland电子邮件：Marcy.zenobi@hest.hest.hest.ethz.ch.ch.ch.ch.ch.ch.ch关键词：Microgels，Microgels，Bioinks，生物学，挤出生物插入，cartilage，Cartilage，Tissue Engineering Whycres and Mimalian Mimalian Mimalian Mimalian Mimalian Mimalian diverric
医疗设备行业中3D打印和生物打印的影响和潜力
3D打印是指所有使用加法方法构建组件的制造过程 - 通常制造和将材料层连接在一起以创建3D组件。30年前授予了3D打印系统的第一项专利，预示着在接下来的十年中出现一系列3D打印过程。许多最常见的3D打印过程最初是而且仍然是用来创建原型组件的，并且多年来以多种方式描述了这些技术（例如，快速原型制造，快速制造，添加剂制造，自由形式制造），但是在公众对流程的理解方面，最广泛使用的标签是3D打印，在本报告中将应用该技术的集体名称。随着这些新的制造过程的出现，研究人员很快就确定创建复杂的单一组件的能力提供了用于制造医疗设备的新工具。现在有关于医疗设备3D打印过程使用的近20年记录。大约15年前，生物打印过程开始通过对印刷细胞和其他生物材料进行的初步研究开始出现，现在这些过程已经发展到了将其用于增强医疗设备朝着组合产品增强医疗设备的潜力的阶段。
微重力环境下的 3D 生物打印：机遇、挑战和太空中的可能应用
3D 生物打印在过去几年中发展迅猛，能够制造简单和复杂的组织模型。国际航天机构已经认识到这些技术为太空基础研究制造细胞和组织模型提供了独特的机会，特别是研究微重力和宇宙辐射对不同类型人体组织的影响。此外，生物打印能够生产临床适用的组织移植物，因此其在太空中的实施可以支持宇航员在未来长期和远距离太空任务中的自主医疗治疗选择。本文讨论了在太空条件下（主要是在微重力条件下）操作不同类型的生物打印机的机会和挑战。虽然一些工艺步骤（其中大部分涉及液体处理）在微重力条件下具有挑战性，但这种环境可以帮助克服低粘度生物墨水中细胞沉降等问题。希望该出版物能够激励更多的研究人员参与该主题，并在不久的将来在国际空间站（ISS）提供公开的生物打印机会。
三维生物打印技术用于高级器官研究
类器官研究已成为生物医学中的一个变革性领域，重点是模仿人体器官的三维（3D）结构的体外发展。从各种类型的干细胞中得出，类器官紧密复制了人体器官结构和功能，比二维细胞培养物和动物模型具有显着优势，主要用于药物开发，组织工程和精度医学。最近的创新，包括生物制造技术的整合，已经显着提高了器官的结构复杂性和成熟度，从而扩大了其生物医学应用。器官培养的关键因素是利用细胞外基质（ECM），特别是脱细胞ECM水凝胶。这些水凝胶在器官生长和发育中有用，有效地模拟了体内环境，并支持各种器官系统的器官功能。将3D生物打印技术的集成到器官研究中标志着一种变革性的转变，这使得能够创建复杂的和CUS的结构。这篇综述表明，这些技术创新不仅彻底改变了组织工程和再生医学，而且还为药理学，疾病建模和个性化的医疗干预措施提供了巨大的影响。这些技术的综合整合为医学研究提供了一个有希望的未来，为疾病建模，药物发现和患者特异性治疗的发展铺平了道路，并标志着我们进入Preci Sion医学的新时代和个性化的医疗保健解决方案。
