2圣保罗州立大学(UNESP)的药学学院,巴西SP Araraquara。 ##两位作者都对这项工作做出了同样的贡献。 *相应的作者:CauêB。Scarim - 圣保罗州立大学(UNESP)药物学院药物和药品系。 Araraquara-Jaú,Araraquara,Sao Paulo,14800903,巴西;电子邮件:aue.scarim@unesp.br2圣保罗州立大学(UNESP)的药学学院,巴西SP Araraquara。##两位作者都对这项工作做出了同样的贡献。*相应的作者:CauêB。Scarim - 圣保罗州立大学(UNESP)药物学院药物和药品系。Araraquara-Jaú,Araraquara,Sao Paulo,14800903,巴西;电子邮件:aue.scarim@unesp.br
组织工程 (TE) 是一门跨学科领域,它将工程和生命科学的原理应用于开发生物替代品,以恢复、维持或改善组织功能或整个器官 [1]。组织是由许多不同但相似的细胞组成的生物结构,这些细胞来自同一来源。除了细胞之外,组织还由细胞外基质 (ECM) 构成,而细胞外基质由特定的蛋白质和酶组成。ECM 起着空间框架(蜂窝或骨架)的作用,主要为细胞提供机械支撑,以及组织细胞之间的生化通信网络。在组织工程中,组织工程支架(下文中称为 TE 支架或支架)一词通常用于表示人工 ECM,即通过(人类开发的)技术人工构建的 ECM,其具有或应该具有与天然 ECM 相同的作用:为应该通过支架空间长出并构建新组织的细胞提供机械和生化支撑。
这项工作得到了韩国粮食,农业和林业技术技术研究所(IPET)的支持,该研究由农业,食品和农村事务部(MAFRA)(MAFRA)(322006-05-02-CG000)和韩国国家研究基金会(NRF)(Nrf Fiff)(MSER FIFF)(MSER FIFF)的高价值的食品技术开发计划(MAS)(322006-05-02-CG0002022R1A2C1008327)。作者贡献(可以发布此字段。)
与传统的固体/水凝胶平台形成鲜明对比的是,水不溶性液体(如全氟碳和硅酮)允许哺乳动物细胞通过界面处形成的蛋白质纳米层 (PNL) 粘附。然而,通常用于液体细胞培养的氟碳和硅酮仅具有较窄的物理化学参数范围,并且无法用于多种细胞培养环境。本文提出,水不溶性离子液体 (IL) 是一类新的液体基质,具有可调的物理化学性质和高溶解能力。四烷基膦基 IL 被确定为无细胞毒性 IL,人类间充质干细胞可在其上成功培养。通过烷基链延长减少阳离子电荷分布或离子性,界面允许细胞扩散并具有成熟的焦点接触。高速原子力显微镜对 PNL 形成过程的观察表明,阳离子电荷分布显著改变了蛋白质吸附动力学,这与蛋白质变性程度和 PNL 力学有关。此外,通过利用 IL 的溶解能力,可以制造离子凝胶细胞支架。这使我们能够进一步确定体相亚相力学对液基培养支架中细胞机械传感的重大贡献。
脚手架跳动 - 现有铅候选人的新型脚手架的设计 - 是一项多方面且非平凡的任务,用于药物化学家和计算方法。生成的增强学习可以迭代地优化从头设计的理想特性,从而提供了加速脚手架跳跃的机会。当前方法将一代限制在预定义的分子下结构中(例如,链接器或脚手架)脚手架跳。这种受限的一代可能会限制化学空间的探索,并需要复杂的分子(DIS)装配规则。在这项工作中,我们旨在通过允许“不受约束的”,全部分子的产生来推动脚手架跳跃的增强学习。这是通过匆忙(用于限制的s caffold H反对)方法来实现的。RUSH将一代推向设计,其具有与参考分子相似的三维和药效团相似的完整分子的设计,但脚手架相似性低。在第一项研究中,我们显示了急速探索已知脚手架类似物的灵活性和有效性,并设计了与已知结合机制相匹配的脚手架跳跃的候选者。最后,Rush和两种已建立的方法之间的比较突出了其无约束分子生成的好处,以系统地实现脚手架多样性,同时保留最佳的三维特性。
Chooi, W. H.、Chin, J. S. 和 Chew, S. Y. (2021)。基于支架的 CRISPR/Cas9 核糖核蛋白递送用于基因组编辑。分子生物学方法,2211,183-191。doi:10.1007/978-1-0716-0943-9_13
摘要 我们开发了一种分析填充粒子的工具,以应对颗粒生物材料日益流行的趋势。颗粒水凝胶,包括微孔退火粒子 (MAP) 支架,是一类用于治疗应用的材料,因为它们具有独特的性质,包括粒子之间的微孔隙度。颗粒材料的微观结构很难研究,这导致该领域的许多人报告不可靠的空隙体积分数度量和/或 2D 切片近似“孔径”作为空隙空间的唯一特征。为此,我们创建了 LOVAMAP,这是一款定制软件,它结合了计算几何和图论技术,将空隙空间分割成 3-D 孔隙,这是开放空间的自然口袋。LOVAMAP 的 44 个支架特征为用户提供了描述支架内部和入口的定量概况。我们视觉丰富的输出解决了诸如空隙大小、形状、连通性、路径、各向同性/各向异性、配体可用性以及渗透/迁移限制等主题。使用 LOVAMAP,我们研究了 60 种不同类型的颗粒支架,包括具有相应细胞数据的真实 MAP 支架。我们使用高维分析来表明,我们软件的输出数据可用于对 3-D 孔隙类型进行分类,以及通过生成数字“指纹”来表征整个支架。结合细胞数据,LOVAMAP 揭示了神经球形成与支架空隙几何形状之间的关系。LOVAMAP 是一种支持技术,广泛应用于颗粒生物材料研究以及研究颗粒材料的所有领域。背景由于颗粒生物材料越来越受欢迎,填充颗粒及其周围的空隙(间隙空间、孔隙空间)是一个热门研究课题。颗粒材料在许多应用领域都很有吸引力,包括可注射组织模拟物和 3D 生物打印,因为它们具有独特的属性,例如剪切稀化行为、增加的材料表面积以及离散异质性的选项 1,2。由水凝胶微粒(微凝胶)制成的颗粒材料已用于促进多种疾病模型中的伤口愈合,包括中风 3、心肌梗死 4、皮肤伤口 5 和脊髓损伤 6。当微凝胶堆积在一起时,它们形成一种称为颗粒支架的 3D 结构,当颗粒支架的微凝胶连接在一起时,所得到的稳定结构称为微孔退火颗粒 (MAP) 支架 7。堆积的微凝胶在整个支架中形成空隙空间微孔,从而使细胞在颗粒之间畅通无阻地浸润和迁移。许多研究支持局部几何形状影响细胞行为的观点 8-13 ,并且在颗粒支架中,细胞感知到的局部几何形状是空隙空间的微观结构。因此,我们的目标是了解颗粒支架的内部几何形状,以改进材料设计。在生物材料领域,使用二维显微镜图像近似的孔隙率是最常见的支架空隙空间量化方法。孔隙率通常报告为孔隙体积分数或二维“孔”长度测量值的分布。我们之前已经揭示了报告孔隙率的这种近似值的细微差别 14 ,我们认为空隙体积分数和二维孔隙近似值不足以作为独立指标,因为它们忽略了三维空隙空间局部口袋中的复杂性和几何多样性。其他领域(数学、物理、地球科学、化学、农业等)对堆积颗粒进行了广泛的研究,而没有考虑空隙空间几何形状如何影响细胞的行为。研究通常侧重于粒子本身,其中已经开发出方法来识别粒子边界 15-17 或构建接触粒子的图形以研究粒子连通性、填充配置和应力链 18-23 。然而,这些结果未能表征空隙空间。一些以粒子为中心的研究包括有关空隙空间的信息,
未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本的版权持有人(本版本发布于2024年5月6日。; https://doi.org/10.1101/2024.05.05.03.592484 doi:biorxiv Preprint
成年干细胞在维持组织稳态和促进寿命方面起着至关重要的作用。在肠道,肺和皮肤中成年上皮干细胞中的复杂组织和存在作为这些细胞的标志。这些细胞在其各自的器官中的特定位置模式突出了它们所居住的利基市场的重要性。细胞外基质(ECM)不仅提供了物理支持,而且还充当各种生化和生物物理信号的储层。我们将考虑这三个上皮的增殖,修复和再生能力的差异,并回顾环境提示如何从利基市场中出现的环境提示调节细胞命运。这些提示是通过机械信号,调节基因表达来转导的,并将我们带到命运支架的概念。了解在各种器官中控制干细胞命运的机制中的类比和差异都可以为复兴治疗和组织工程提供宝贵的见解。
摘要外周神经损伤(PNI)代表了严重的临床和公共卫生问题,因为它的自发恢复较差,自发恢复不良。与自体移植相比,自体移植仍然是诊所中长距离周围神经缺陷的最佳实践,使用基于聚合物的生物降解神经引导导管(NGC)的使用一直在获得动量,替代了指导严重PNI的维修而无需进行次级手术和供体培训和供体的养蜂组织。然而,简单的空心圆柱管几乎不能超过再生效率的自体移植,尤其是在关键尺寸的PNI中。随着组织工程技术和材料科学的快速发展,在过去几十年中,已经出现了各种功能化的NGC来增强神经再生。从脚手架设计方面的方面,特别关注可生物降解的聚合物,本综述旨在通过解决生物材料选择,结构性设计和制造技术的繁重需求来总结NGC的最新进展,从而对生物兼容,范围造成的范围,机械效率和机械效率,工业效率,机械效率,工业效率,工业效率,工业效率,机械效率,机械效率,机械效率,机械效率,机械效率,机械效率,机械效率,机械效率,释放,效益,机械效率,机械效率,释放效率,工业效率,工业效率,既定效率NGC的神经再生潜力。此外,比较并讨论了几种市售的NGC及其调节途径和临床应用。最后,我们讨论了当前的挑战和未来的方向,试图为理想的NGC的未来设计提供灵感,这些设计可以完全治愈长距离外围神经缺陷。