a。受启发的材料和基于干细胞的组织工程实验室(IMSTEL),德克萨斯大学埃尔帕索分校,德克萨斯州埃尔帕索,79968,美国b。冶金,材料和生物医学工程系,M201工程,德克萨斯大学埃尔帕索大学,德克萨斯州埃尔帕索大学大道500 W. University Avenue,美国79968,美国c。机械工程部,RM。A-126工程,德克萨斯大学El Paso分校,德克萨斯州埃尔帕索大学大街500号,美国79968,美国d。电气与计算机工程部,RM。A-325工程,德克萨斯大学埃尔帕索分校,德克萨斯州埃尔帕索大学大街500号,美国79968,美国e。德克萨斯大学埃尔帕索分校生物科学系,德克萨斯州埃尔帕索大学大街500号,美国79968,美国f。边境生物医学研究中心,德克萨斯大学埃尔帕索分校,德克萨斯州埃尔帕索大学大街500号,美国79968,美国g。德克萨斯理工大学健康科学中心,德克萨斯州埃尔帕索市骨科外科手术与康复,美国79905,美国 *通讯作者:Binata Joddar博士,bjoddar@utep.edu;冶金,材料和生物医学工程系,RM。M201J工程大楼,德克萨斯大学埃尔帕索分校,德克萨斯州埃尔帕索大学大街500号,美国79968,美国♣等于/联合合作,因为这两位作者对手稿同样贡献了
一种具有成本效益的方法,可以改善碳纤维增强聚合物(CFRP)预报复合材料的物理和机械性能,在该复合材料中,在传统的CFRP Prepreg复合材料的层次之间合成了电纺多多壁碳纳米管(MWCNT)/环氧纳米纤维。通过优化的静电纺丝过程成功产生了与MWCNT一致的环氧纳米纤维。纳米纤维直接沉积到预处理层上,以改善粘附和界面粘结,从而增加强度和其他机械性能的改善。因此,高压力性方案的层间剪切强度(ILSS)和疲劳性能分别增加了29%和27%。几乎看不见的撞击损伤(BVID)能量显着增加了45%。由于CFRP层之间高度导电MWCNT网络的存在,热电导率也得到了显着增强。所提出的方法能够在预处理的间层间界面上均匀地沉积MWCNT,以增强/增强CFRP性质,以前尚未证明,由于在环氧系统中由随机定向的MWCNT引起的高树脂粘度。
组织工程为细胞,脚手架和双分支机的组合提供了新的希望。这是通过模仿骨骼的自然行为来招募该细胞的分子机械来实现的。许多研究人员致力于开发具有特定特征的理想支架,例如良好的细胞粘附,细胞增殖,分化,宿主整合和负载轴承。已使用各种类型的涂料材料(有机和非有机物)来增强骨成骨。在过去几年中,RNA介导的基因疗法已引起人们的注意,作为骨再生的新工具。在这篇综述中,我们讨论了RNA分子在涂料和递送中的使用,包括信使RNA(mRNA),RNA干扰(RNAI)和长期非编码RNA(LNCRNA)在各种类型的支架(例如聚合物,陶瓷和金属)中的使用。此外,还讨论了使用基因编辑工具(尤其是CRISPR系统)指导骨再生中的RNA支架的效果。鉴于有关各种RNA涂层/表达的现有知识可能有助于了解骨整合过程中脚手架上的骨骼形成过程。
静电纺丝是一种用于制造具有高表面积和微孔隙率的聚合物支架的技术,可用于各种生物医学应用,例如心血管植入物、骨骼、心脏和神经组织工程以及药物输送。与传统的挤压聚合物设备相比,静电纺丝聚合物支架具有较高的表面积,因此更容易发生快速水解和氧化降解,这可能会影响设备在使用过程中的生物相容性和机械完整性。本研究旨在确定静电纺丝工艺参数如何影响聚合物支架的形态、降解曲线和机械性能。静电纺丝支架由聚(乳酸-乙醇酸共聚物)(PLGA 50:50 和 82:18)和聚己内酯 (PCL) 制成,以获得从 1500 nm 到 750 nm 不等的纤维直径。使用扫描电子显微镜 (SEM) 检查纳米纤维形态,并使用图像处理软件 (ImageJ) 测量纤维直径。通过将支架浸入 37°C 的 PBS 中 12-24 周来进行降解研究。定期取出样品,测量质量损失百分比和机械性能(拉伸强度和断裂伸长率)。使用差示扫描量热法 (DSC) 测量聚合物样品的玻璃化转变温度。我们的研究结果表明,聚合物支架特性(纤维直径和孔隙率)可以显著影响降解率,进而影响纤维随时间变化的机械完整性。这种理解将使我们能够预测和控制对体内性能至关重要的设备属性。
适体是短的单链寡核苷酸,被选为具有高的属性和特异性与靶标结合的。与抗体相比,可以在大规模的体外系统中产生适体,而无需任何生物学剂,这使其具有对生物成像和药物递送的靶向配体的极具吸引力。对于体内应用,通常需要多种适体以提高其具有约束力的强度和整体特定城市。需要以化学计量的方式附着其他功能,例如想象和治疗剂以及药代动力学剂。在此,我们提出了一种可靠的方法,用于在单个良好的纳米疗法中组装多达三个剂量和一个圆锥体。该过程完全是模块化的,可以应用于只需要一个反应性的“单击句柄”的任何适体。”两种适体A9G和GL21.T的多聚化,先前显示的靶向癌细胞,导致细胞上升的强烈增加。在小鼠中观察到了前列腺特异性膜抗原(PSMA)靶向A9G Aptamer的类似作用,其中多价适体的结合导致肿瘤特异性增加。总的来说,此方法为在组合筛选能力和纳米医学的多功能设计方面具有优势的适体的多聚化提供了一个平台。
微孔退火粒子(MAP)支架由水凝胶微球的浆料组成,这些水凝胶微球经过退火以形成固体支架。地图支架包含具有双重能力的官能团,可以参与迈克尔型添加(胶凝)和自由基聚合(光持续化)。具有有效迈克尔型添加的功能组在生理条件下与硫醇和胺反应,从而限制了治疗递送的用法。我们提出了一个异函数的马来酰亚胺/甲基丙烯酰胺4臂PEG宏(Methmal),该设计与多个聚合物骨架兼容,用于选择性光聚合剂。使用两类光构体的流变学展示了有利的光聚合能力。功能分析显示出治疗性递送和3D打印的好处,而不会影响细胞活力。
陶瓷/聚合物纳米复合材料因具有设计独特性和性能组合而受到广泛关注,据报道是传统复合材料中没有的 21 世纪材料。在这项工作中,我们尝试研究、开发和改进设计和制造的陶瓷/聚合物生物复合材料的生物力学,用于在复杂骨折和骨疾病的情况下修复和替换人体天然骨,方法是将纳米填料陶瓷颗粒添加到聚合物基质纳米复合材料 (PMNC) 中,以制造混合二氧化钛和氧化钇稳定的氧化锆增强高密度聚乙烯 (HDPE) 基质生物复合材料。使用热压技术在不同压缩压力 (30、60 和 90 MPa) 和复合温度 (180、190 和 200 °C) 下研究了这些生物活性复合材料。 SOLIDWORKS 17.0 和有限元 ANSYS 15.7 软件程序用于模拟、建模和分析能够承受最高应力和应变的股骨生物力学。响应面法 (RSM) 技术用于改进和验证结果。对于所有制造的纳米生物复合材料系统,结果表明,获得的输出参数值随着工艺输入参数的增加而增加,应变能和等效弹性应变值也反之亦然,纳米陶瓷成分也是影响结果的主要因素。本研究的主要研究结果推断,随着纳米陶瓷粉末(TiO 2 )含量从 1% 增加到 10%,压缩断裂强度和显微维氏硬度值分别增加了 50% 和 8.45%,而当添加 2% 的氧化锆(ZrO 2 )时,压缩断裂强度和显微硬度分别增加了 28.21% 和 40.19%。当使用 10% TiO 2 + 2% ZrO 2 /HDPE 生物复合材料时,在最高压缩率下
摘要 移动大脑/身体成像 (MoBI) 框架下的最新技术进步已经产生了令人兴奋的新实验结果,将心智、大脑和行为联系起来。然而,需要新的假设、措施和实验范式来实现 MoBI 的最终目标:在认知、行为和经验出现并展现给世界时对其进行建模和理解。这样的目标对于 MoBI 框架来说并不是完全新颖或独特的;它是一个长期存在的科学和哲学挑战的核心。长期以来的争论围绕着身体和世界在心智出现中的作用。考虑到这一点,本研究有两个目标。我们的第一个目标是简要总结唯物主义/自然主义将认知视为一种复杂的突发现象的观点所包含的一些主要思想。我们的第二个也是主要目标是论证,得益于 MoBI 和 4E-Cognition 旗帜下的最新理论进步,理论和方法论最终可能会同步,让位于一种复兴的涌现主义形式,为理解认知现象奠定新基础。最后,我们向读者提供我们认为的 MoBI/4E 框架的主要目标以及对大脑/身体/世界耦合在认知涌现中的功能作用的理解。
背景 单核苷酸替换、基因表达改变或有害基因的去除是植物许多重要农学性状的分子基础[1]。堆叠性状或改变调控途径的几个关键因素将极大地促进作物育种[1]。CRISPR-Cas 系统的多样性和简单性提供了强大的分子工具箱[2-10]。已采用多种策略在细菌、酵母和哺乳动物细胞中实现多重应用[11-16]。正交基因组操作最常用的多重策略包括几个正交 CRISPR 系统形成多功能 CRISPR 系统,例如使用 SpCas9 变体作为腺嘌呤碱基编辑器(ABE)和 SaCas9 作为胞嘧啶碱基编辑器(CBE)的双功能方法[17],或使用 LbCpf1 变体作为 CRISPRa、SpCas9 变体作为 CRISPRi 和 SaCas9 变体作为删除的三功能方法[15]。然而,这些策略需要同时递送多个 Cas 蛋白,并且每个 Cas 蛋白都需要自己的 PAM 识别 [ 15 , 17 ]。另一方面,各种 RNA 适体被整合到 CRISPR RNA 支架中,这些适体