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Victoria Grace Muir博士 - 化学工程Victoria Grace Muir博士 - 化学工程
Muir Lab探索了如何在时空中与生物学上相关的环境动态相互作用的细胞和材料。我们专注于工程水凝胶生物材料平台和生物打印来设计模仿生物系统的复杂微环境。与实时成像，材料测试，建模和拥抱“制造商文化”结合在一起，我们在生物学，材料科学和工程的交集中进行创新研究。我们在细胞和凝胶方面的工程工作的灵感来自生物医学和环境应用，包括组织工程，治疗性递送，生物制作和环境微生物学。在我们的研究追求中，我们的实验室还踏上了设计用户友好的经济生物材料研究工具的旅程，以扩大对生物材料研究的访问并加速该领域的进步。
研究肿瘤生态系统的工程方法
许多癌症研究人员对肿瘤细胞、肿瘤微环境 (TME) 和非肿瘤组织之间的相互作用很感兴趣。人们正在广泛探索微工程方法和纳米技术，以模拟这些相互作用并在原位和体内对其进行测量，以研究癌症的治疗脆弱性并扩展对肿瘤生态系统的系统性看法。在此，我们强调了使用微流体设备、生物打印或器官芯片方法提高对肿瘤生态系统理解的最大机会。我们还讨论了纳米传感器的潜力，它可以从 TME 内部或身体其他部位传输信息，以解决有关化学梯度、酶活性、TME 和循环分析物的代谢和免疫特征变化的科学和临床问题。这篇综述旨在将癌症生物学和工程学界联系起来，介绍可能扩展前者方法的生物医学技术，同时启发后者开发研究癌症生态系统的方法。
乔希·A·卡萨达
2022 年 10 月 5 日，卡萨达作为美国宇航局 SpaceX Crew-5 任务的飞行员乘坐 SpaceX Crew Dragon 飞船发射升空前往国际空间站。Crew-5 成员自 2022 年 10 月 6 日停靠以来一直在空间站生活和工作。在任务期间，机组人员进行了数百次实验和技术演示，包括心血管健康、生物打印和微重力下的流体行为，为人类探索近地轨道以外区域做好准备并造福地球生命。3 月 11 日星期六，美国宇航局的 SpaceX Crew-5 飞船在佛罗里达州坦帕市海岸附近安全溅落后，完成了该机构第五次国际空间站商业机组轮换任务。四名国际机组人员在轨道上度过了 157 天。卡萨达进行了三次太空行走，共计 21 小时 24 分钟。
生物技术和先进医疗技术
摘要。本研究探讨了生物技术与先进医疗技术的复杂协同作用。它们的地位日益趋同，这在塑造医疗保健转型时代方面显而易见。本研究通过广泛的文献综述、案例研究分析和专家访谈，揭示了从精准基因编辑到器官生物打印以及个性化医疗兴起等发展。尽管这些进步有望带来前所未有的治疗和诊断能力，但也带来了挑战。技术障碍与深刻的伦理问题（例如基因编辑对后代的影响和医疗保健公平问题）一起凸显了这种结合的复杂性。本文强调了这种整合在发展主动健康模式方面的潜力，强调了明智利用、持续对话和道德管理的重要性。结果表明：尽管生物技术与医疗技术的融合前景广阔，但需要谨慎地进行研究和应用。
特刊-Medicina
本期特刊将探讨口腔再生手术领域的最新研究和临床进步，突出旨在增强组织再生，最大程度地减少患者的发病率并减少嫁接或假肢干预措施的新技术和治疗方式。可能的主题包括3D生物打印的进步，脚手架材料和生物活性分子的使用，干细胞在组织再生中的作用以及将再生技术的整合到复杂的重建程序中。我们还将解决个性化医学和再生方法的新兴作用，以解决诸如严重牙周炎，创伤性损伤和先天性缺陷等具有挑战性的疾病。这些创新的最终目标是改善患者的长期结局和生活质量，强调临床医生，研究人员和工程师之间跨学科合作的重要性。
Horizon Europe
影响大脑皮层的脑损伤导致神经元不可逆转的神经损失造成神经系统缺陷，但仍然没有任何治疗选择。对这些条件的唯一可能的治疗方法是重建丢失的神经元回路，这原则上可以通过干细胞疗法来实现。但是，当干细胞被植入时，它们仅提供营养作用，并且无法进行大量的组织置换并重新布线受损的组织。在这个项目中，我旨在实施向新的靶向治疗方法进行范式转变，从而可以恢复皮质脑损伤中功能性神经元网络活性。在这种观点中，我的目的是：i）开发一个能够支持皮质脑器官（CBOS）植入的人类特异性水凝胶； ii）通过3维（3D）生物印刷来实现CBO之间功能性神经元连接的体外指导； iii）使用插入式3D生物打印连接CBO和病变的小鼠视觉皮层； iv）通过病变的皮层电路中的CBO积分实现体内功能网络恢复。我已经通过2-光子介导的与植入的CBO相邻的活小鼠皮质大脑的光敏感聚合物的2光子介导的光子敏感聚合物的交联，已经开发了体内制造的3D水凝胶，能够指导CBO的体内生长。拟议的项目有可能为皮质脑病变疗法提供新的最新治疗选择，仅结合属于不同领域的多种能力：神经科学，细胞疗法，生物工程。连接的开创性性质是关于i）创建原位额外的细胞矩阵（ECM）模拟结构以在体内重建神经元网络和丢失的神经功能的模拟结构； ii）使用脑类器官作为具有定义有组织结构的电动单元，以刺激脑可塑性并加强与宿主脑组织的突触连接。
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。
Notch4参与了3D打印基质中的间充质干细胞诱导的分化，并与Eccrine汗腺形态发生有关
方法：由小鼠底型真皮匀浆组成的人工SG谱系限制性小众（即生化提示）和3D体系结构（即结构提示）是通过使用基于挤出的3D生物打印方法在体外构建的。然后将小鼠骨髓衍生的间充质干细胞（MSC）分化为人工SG谱系限制性小众的诱导SG细胞。分别分析了成对的纯生物化学提示，纯结构提示和两个提示的协同作用，将转录变化与结构提示解）。值得注意的是，仅筛选出对生化和结构提示响应差异表达的利基双反应基因，并筛选了将MSC命运转移到SG谱系的基因。通过抑制或激活候选二分之一反应基因来探索随后对SG分化的影响，分别在体外和体内进行了验证。
材料
定制纳米材料在诊断、监测和药物领域具有广泛的医疗应用。纳米结构生物材料（如纳米颗粒、纳米纤维、纳米表面、纳米线和纳米复合材料）通过肽、蛋白质、核酸和药物功能化，以输送到细胞和器官。纳米材料具有独特的物理化学性质（如颗粒大小、颗粒形状、表面积、溶解度、多态性、表面电荷和疏水性），这意味着在配制药物以实现有效的药物输送、组织再生和诊断应用时必须考虑纳米材料。纳米材料独特的光学和 X 射线衰减特性可用于癌症光疗。纳米探针形式的纳米材料与其他功能性纳米颗粒结合用于恶性肿瘤的多模态成像。近年来，流行的生物材料已经实现了三维（3D）生物打印、器官芯片应用、免疫调节、细胞外囊泡研究、疫苗输送和抗病毒性能。
