医疗器械 生物医学仪器和生物电子学 机器学习和数据科学在医疗保健中的应用 结构生物学 神经生物学 3D 生物打印、假肢、仿生工程 化学工程 过程动力学、建模和控制 食品技术 化学工程中的人工智能 生物化学工程 化学 制药化学 有机:全合成、天然产物、药物化学、碳水化合物化学 物理:电化学、高分子化学、超快光谱、生物物理 无机:固态化学、超分子化学 土木工程 环境工程:固体废物管理、空气污染 建筑管理、混凝土技术 交通工程:海上运输、路面维护和管理、货运、物流和运输经济学 岩土工程:土动力学、计算地理技术、非饱和土力学 结构:所有子领域,包括耐火和消防安全 计算机科学与工程
再生性牙髓牙齿牙齿牙齿牙齿牙齿牙齿牙齿牙齿固定的迅速发展,重点是生物学上恢复牙髓丁丁复合物,以恢复非重要牙齿的生命力。与依靠惰性材料保持结构的传统牙髓疗法不同,再生技术旨在通过利用组织工程的进步来重新建立自然结构和功能。本叙述性综述研究了干细胞应用,脚手架发育,信号分子和临床方案的最新进展,这些方案有助于成功再生结果。干细胞来源,仿生支架和生长因子输送系统的进步表现出了令人鼓舞的结果,尽管挑战诸如结局的变化以及对标准化临床方案的需求仍然存在。本综述还强调了未来的方向,包括基因治疗和三维生物打印,这有可能克服当前局限性,并为有效且可靠的生物恢复性牙科治疗铺平道路。
3D打印或添加剂制造是一个影响各种学科的变革性技术平台,包括生物材料和生物医学设备。我们介绍了科学家,工程师和医学专业人员在本期特刊中对生物材料和生物医学设备的3D印刷的观点。此问题旨在理解涉及体外,体内和计算机环境中不同材料的结构 - 过程 - 专业关系。焦点问题涵盖了聚合物,陶瓷,玻璃,金属和复合生物材料,涉及各种3D打印过程,例如融合沉积,粉末床融合,生物构图,定向能量沉积和粘合剂喷射;谈到研究主题,包括组织工程,药物输送,多孔金属植入物,生物学开发,细胞 - 材料相互作用,磨损降解,纳米生物生物材料以及护理点交付的挑战。如此多样性的研究主题是全球该领域正在发生的事情的准确表示。本文介绍了生物材料和设备的3D打印中的一些成功案例,挑战和未来方向。
近年来,细胞疗法在口腔疾病中起着重要的治疗作用。本文回顾了间充质干细胞,免疫细胞源和其他细胞在口腔疾病中的积极作用,并提供了支持细胞疗法在口腔疾病中作用的数据,包括骨骼和牙齿再生,口腔粘膜疾病,口腔软组织缺陷,口腔软组织,唾液腺功能障碍,唾液腺体功能障碍,恐惧症和或牙齿运动。本文将首先回顾口腔疾病的细胞优化策略的进度,包括将激素与干细胞结合使用,基因模型调节细胞,细胞的表观遗传调节,细胞调节,细胞表,细胞表/聚集物,细胞骨架材料和粘结胶质材料和纳米型细胞的细胞,以及3DDDDD。总而言之,我们将重点介绍对口腔疾病中这些不同细胞来源的治疗探索以及最新细胞优化策略的主动应用。
摘要:生物废水处理是各种微生物将有毒化学物质降解为小的、环境友好的分子的过程。鉴于传统的物理和化学净化方法成本高、不可持续且不具针对性,生物处理在废水处理领域发挥着越来越重要的作用。生物处理策略的有效实施在很大程度上依赖于微生物的内在降解能力及其与污染物的相互作用。在这篇综述中,我们将重点介绍生物催化剂和生物反应器层面上工程化和改进生物处理的最新技术进展。具体来说,我们将讨论合成生物学在增强生物吸附和生物转化方面的进展,以及在受污染场所应用工程微生物所面临的挑战。我们将进一步回顾生物反应器设计的最新发展,特别是增材制造/生物打印的前景,通过复杂的三维结构和灵活的材料选择进一步优化生物反应器内部的物质传输。这些研究工作重新定义了生物处理的前沿,为经济、高效、可持续的废水处理开辟了新的机遇。
摘要:生物废水处理是各种微生物将有毒化学物质降解为小的、环境友好的分子的过程。鉴于传统的物理和化学净化方法成本高、不可持续且不具针对性,生物处理在废水处理领域发挥着越来越重要的作用。生物处理策略的有效实施在很大程度上依赖于微生物的内在降解能力及其与污染物的相互作用。在这篇综述中,我们将重点介绍生物催化剂和生物反应器层面上工程化和改进生物处理的最新技术进展。具体来说,我们将讨论合成生物学在增强生物吸附和生物转化方面的进展,以及在受污染场所应用工程微生物所面临的挑战。我们将进一步回顾生物反应器设计的最新发展,特别是增材制造/生物打印的前景,通过复杂的三维结构和灵活的材料选择进一步优化生物反应器内部的物质传输。这些研究工作重新定义了生物处理的前沿,为经济、高效、可持续的废水处理开辟了新的机遇。
心脏病是全球范围内死亡率和发病率都很高的主要致命疾病之一。人们已经使用了多种模型系统(例如原代细胞和动物)来了解心脏病和建立适当的治疗方法。然而,它们在重现疾病病理生理学和评估药物反应方面的准确性和可重复性存在局限性。近年来,利用组织工程技术和人体细胞制作的三维 (3D) 心脏组织模型的表现优于传统模型。特别是,细胞重编程技术与生物工程平台(例如微流体、支架、生物打印和生物物理刺激)的整合促进了心脏芯片、心脏球体/类器官和工程心脏组织 (EHT) 的发展,以重现天然人类心脏的结构和功能特征。这些心脏模型改进了心脏病建模和毒理学评估。在本文中,我们总结了用于制作心脏组织模型的细胞类型,介绍了各种 3D 人体心脏组织模型,并讨论了提高其复杂性和成熟度的策略。最后,回顾了各种心脏疾病建模的最新研究。[BMB Reports 2023; 56(1): 32-42]
摘要 生物改造技术(例如基因编辑、诱导性多能干细胞和生物打印)正在被开发用于从害虫控制到实验室培育肉类等广泛应用领域。在医学领域,监管机构通过引入更灵活的评估方案来应对将改良的“天然”材料评估为治疗“产品”的挑战。监管机构还尝试让全球利益相关者参与这些技术的可接受参数,特别是在基因编辑方面。监管灵活性和利益相关者参与很重要,但也需要更广阔的视角来应对生物改造可能带来的破坏。我们的案例研究技术将“自然”、“产品”和“捐赠”等基本概念问题化,这些概念是监管生物技术的法律类别的基础。当这些基础概念变得不确定时,一个具有社会响应能力和可持续性的解决方案将涉及探索这些概念在不同社会中的演变。我们认为全球观察模型是这种“适应性社会治理”方法的一个良好起点,其中由学者和相关方组成的自组织网络可以开展多模式(元)分析,以理解我们对“生命”理解中固有的思想社会建构。
抽象的生物改装技术(例如基因编辑,诱导的多能干细胞和生物打印)是针对广泛的应用开发的,从害虫控制到实验室成长的肉。在医学上,监管机构通过引入更灵活的评估方案来应对将修改的“天然”材料作为治疗“产品”评估的挑战。也尝试与全球的利益相关者有关这些技术的可接受参数,尤其是在基因编辑的情况下。监管灵活性和利益相关者的参与很重要,但是还需要更广泛的观点来应对潜在的生物修改破坏。我们的案例研究技术使基本思想(例如“自然”,“产品”和“捐赠”)成为问题,该思想是用于调节生物技术的法律类别的基础。如果使这种基础概念变得不确定,则具有社会响应且可持续的解决方案将涉及探索不同社会的这些概念的演变。我们建议,全球天文台模型是这种“适应性社会治理”方法的好起点,在这种方法中,学者和兴趣方的自组织网络可以进行多模式(META)分析,以了解我们对“生活”理解所固有的思想的社会结构。
2. 网络近期活动 a. 曼彻斯特生物材料网络 (ManBioMat) 研讨会 今年夏天,Alberto Saiani 教授、Xiaoxia Huang 及其来自材料学院和曼彻斯特生物技术研究所的同事成功举办了一场免费研讨会,面向生物材料及相关学科领域的 PDRA 和博士研究人员。 研讨会当天,英国顶尖学者发表了多场精彩演讲,涉及一系列引人入胜的话题,包括 3D 生物打印(曼彻斯特大学 Paulo Bartolo 教授;格拉斯哥大学 Alvaro Sanchez-Rubio 先生)、生物材料转化(伯明翰大学 Liam Grover 教授)和商业化(曼彻斯特大学 AF Miller 教授)、椎间盘修复(谢菲尔德哈勒姆大学 Christine Le Maitre 教授)和神经修复(曼彻斯特大学 Adam Reid 博士)。研讨会上还有一些精彩的简短演讲和海报展示,其中四个奖项中的三个颁给了曼彻斯特大学的员工/学生。此次活动由皇家莎士比亚学院生物材料化学组、曼彻斯特 BIOGEL 和 AMM@M 赞助。学院希望明年再次举办该活动。