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载槲皮素的仿生纳米粒子增强肿瘤靶向性和放射治疗
在中国传统医药中，槲皮素 (QT) 在治疗哮喘、抗过敏和降低血压方面起着重要作用。最近的证据表明，QT 可以通过多种机制改善肿瘤的放射敏感性。然而，QT 的肿瘤组织靶向性差和水溶性低限制了其在癌症治疗中的应用。在此，我们设计了一种新型药物递送系统 (CQM)，由内部负载 QT 的介孔二氧化硅纳米粒子 (MSN) 和外部癌细胞膜 (CM) 组成。开发的纳米平台在 X 射线照射下具有强大的抗癌作用和良好的 QT 负载特性。此外，CQM 有效地靶向肿瘤组织。体外和体内实验结果表明，开发的 CQM 药物递送系统具有良好的肿瘤靶向性并有效抑制肿瘤生长。因此，CQM 平台实现了靶向药物递送和放射治疗增敏，为癌症治疗提供了一种新思路。
抑制细胞因子风暴的仿生免疫抑制外泌体有助于缓解脓毒症
功能障碍综合征 (MODS)。[2] 在脓毒症发病机制中，炎症失调通常由 Toll 样受体 (TLR) 过度激活引发和驱动，TLR 会结合病原体相关分子模式 (PAMP) 或损伤相关分子模式 (DAMP)。[3] TLR 激活细胞内转录因子 NF- κ B，诱导促炎细胞因子（如干扰素-α、白细胞介素-6 [IL-6]、IL-8 和肿瘤坏死因子-α [TNF-α]）、促凝剂和粘附分子的产生和释放，这些因子的异常产生会引发细胞因子风暴。[4,5] 反过来，细胞因子风暴会对内皮和上皮造成不可逆的损伤以及免疫细胞衰竭，最终导致器官衰竭。 [6]因此，抑制免疫过度激活是治疗脓毒症的重要策略。流行病学调查显示，实体肿瘤患者脓毒症的发生率普遍较低，不同癌症亚型的脓毒症发生率也存在很大差异，黑色素瘤患者的脓毒症发生率尤其降低，这可能与神经内分泌肿瘤的防御机制有关。[7–9]我们的初步研究结果显示，与正常小鼠相比，实验性荷瘤动物（黑色素瘤B16-F10）
一种诱导异步随机神经活动的仿生电刺激策略
摘要 目的。电刺激是人工调节神经系统活动的有效方法。然而，目前的刺激模式无法重现自然神经活动的随机性和异步性。在这里，我们介绍了一种克服这些限制的新型仿生刺激 (BioS) 策略。方法。我们假设高频幅度调制刺激脉冲可以通过在脉冲持续时间内分配募集来诱发异步神经放电，而不会牺牲精确控制神经活动的能力。我们使用计算机模拟和离体实验测试了这一假设。主要结果。我们发现 BioS 脉冲会诱发异步、随机但可控的神经活动。我们确定，改变 BioS 脉冲的幅度、持续时间和重复频率可以对募集的纤维数量、它们的放电率及其反应的同步性进行分级调节。意义。这些结果证明了对人工诱导神经活动的控制达到了前所未有的水平，使得设计下一代 BioS 范式成为可能，对神经刺激领域产生深远的影响。
探索晚期多孔有机聚合物作为仿生催化和分子识别的平台
自然长期以来一直是化学领域中灵感的主要来源，它是设计具有熟练性能的材料的原型。在这篇特色文章中，我们介绍了探索多孔有机聚合物（POP）的努力，作为建造仿生材料的平台，以使新技术能够实现有效的转化和分子识别。在每个方面，我们首先介绍自然的化学基础，然后描绘出功能化流行音乐所涉及的原理和设计策略，以及材料的关键要求的摘要，最终在展示了流行音乐的独特特征。我们在使用POP来解决与仿生催化和吸附相关的基本科学问题上的努力随后进行了说明，以显示其对应用的巨大潜力和能力，从相关催化到放射性核素序列。得出结论，我们对这个新兴领域的挑战和机遇呈现了个人观点。
由可调仿生离子极化诱导的软水凝胶中的巨型离子柔性
柔韧性具有应变梯度诱导的机械电性转换，使用不受其晶体对称性限制的材料，但是最新的外部电代材料表现出非常小的外部电代电相系数，并且太脆，无法承受大的变形。在这里，受到生物体的离子极化的启发，本文报告了软性水凝胶的巨大离子旋转电离，其中离子极化归因于弯曲变形下的阳离子和阴离子的不同转移速率。发现频率被水凝胶中的阴离子 - 阳离子对和聚合物网络的类型很容易调节。具有1 M NaCl的聚丙烯酰胺水凝胶可实现≈1160μCm-1的创纪录的外部系数，甚至可以通过与离子对和额外的额外的聚卵链协同作用。此外，由于其固有的低模量和高弹性，水凝胶作为纤维外材料可以承受更大的弯曲变形，从而获得更高的极化电荷。然后证明了一个软弹性传感器，以通过机器人的手识别物体识别。发现大大拓宽了外部电源，以使柔软，仿生和生物相容性材料和应用。
通过同轴牺牲写作将仿生的血管网络嵌入功能组织
印刷人体组织结构充满了仿生的血管网络，对组织和器官工程的兴趣越来越大。现在可以将灌注通道嵌入到细胞和密集的细胞矩阵中，但它们缺乏天然血管的分支或多层结构。在这里，我们报告了一种可推广的方法，用于在软矩阵中打印层次分支的血管网络。，我们通过同轴嵌入式印刷（Co-Emb3DP）将仿生血管通过同轴性牺牲写作（共旋转）（共旋转）将其嵌入颗粒状水凝胶基质中。每种方法都依赖于扩展的核心壳打印头，该打印头促进了印刷分支容器之间的便捷互连。尽管仔细优化了多个核壳墨水和矩阵，但我们表明可以同轴印刷嵌入的仿生血管，该容器具有围绕灌注液体的光滑肌肉细胞壳。在用汇合层的内皮细胞层播种时，它们表现出良好的屏障功能。作为最终的演示，我们构建了由人类诱导的多能干细胞衍生的心脏球体的密集细胞基质组成的仿生血管化心脏组织。重要的是，这些共旋转心脏组织在灌注下成熟，同步打击，并在体外表现出心脏有效的药物反应。这次进步开辟了新的途径，用于针对药物测试，疾病建模和治疗用途的器官特异性组织的可扩展生物制造。
载光敏剂细胞膜仿生纳米粒子增强肿瘤协同靶向治疗
纳米技术的飞速发展为癌症治疗提供了宝贵的途径。由于具有增强渗透性和滞留效应（EPR效应），16纳米粒子可以通过被动靶向显著积聚在肿瘤组织中，从而提高药物输送效率，有效增强抗肿瘤作用。17-19尽管如此，纳米粒子在肿瘤内的蓄积表现并不令人满意，这归因于体内巨噬细胞的免疫清除。20因此，纳米粒子仍然存在循环不良和靶向性不足的问题。21新策略利用仿生细胞膜包裹的纳米粒子递送系统，具有良好的生物相容性，延长了循环时间，从而提高了抗肿瘤效果。 22,23 细胞膜继承了源细胞的特性，可以包裹在载药人造纳米粒子表面，具有独特的生物学特性。例如，红细胞 (RBC) 膜具有较长的循环时间，23,24
光化学诱导的4D印刷液晶弹性体仿生游泳运动员
水下生物具有复杂的推进机制，使它们能够以特殊的灵活性来浏览流体环境。最近，实质性的效果专注于使用智能形状变化的材料将这些运动集成到软机器人中，尤其是通过使用光进行推进和控制。尽管如此，挑战仍然存在，包括缓慢的响应时间和强大的光束启动机器人的需求。这最后可能导致意外的样品加热，并可能需要在游泳者身上进行特定的驱动点。为了应对这些挑战，引入了新的含偶氮苯的光聚合油墨，可以通过挤出打印到精确形状和形态的液晶晶体弹性体（LCE）元素中来处理。这些LCE表现出由中强度的紫外线（UV）和绿光驱动的快速而显着的光机械水下反应，这是致动机制，主要是光化学。受自然的启发，印刷了一种仿生的四叶埃菲拉（Ephyra）样游泳者。具有中等强度紫外线和绿灯的整个游泳器的定期照明，可引起同步的lappet弯曲光源，游泳者的推进器远离光线。该平台消除了对局部激光束和跟踪系统的需求，以通过流体监视游泳者的运动，从而使其成为创建轻型机器人LCE的多功能工具。
通过同轴牺牲写作将仿生的血管网络嵌入功能组织
用仿生血管网络打印人体组织和器官越来越感兴趣。虽然可以将灌注通道嵌入到细胞和密集的细胞矩阵中，但它们目前不具有天然血管中发现的仿生结构。在这里，开发了在功能组织中的同轴牺牲写作（共旋），这是一种嵌入的生物印刷方法，能够在颗粒水凝胶和密度细胞内部的细胞水凝胶中产生分层分支，多层血管网络。同轴打印头的设计具有扩展的核 - 壳配置，以促进嵌入式生物打印过程中印刷的分支容器之间的稳健核心 - 壳和壳壳互连。使用优化的核壳墨水组合，由光滑肌肉细胞壳组成的生物模拟血管同轴印刷成由颗粒状基质组成的：1）透明的alginate Micropoparticles，2）牺牲性微粒胶原蛋白的spe虫，或者来自人类spertiacts spertiacs cardiac cardiac cardiac cardiac sperters sperters carderip衍生。仿生血管。重要的是，发现在灌注下成熟，同步打败并在体外表现出心脏效力的药物反应。这次进步开辟了新的途径，用于针对药物测试，疾病建模和治疗用途的血管化器官特异性组织的可扩展生物制造。