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三维打印材料的医疗应用翻译
图 1 . (a) 3D 打印钛合金全膝关节置换术修复近端胫骨。[15] (b) 3D 打印患者匹配的 Ti6Al4V 脊柱笼。[16] (c) 3D 打印合金设计。Ti-Ta 合金具有固有微孔隙度和纳米级表面孔隙度，这是通过生长的二氧化钛纳米管实现的。[20] (d) 对 Spurr 嵌入的大鼠股骨外植体的 300µm 薄切片进行组织学评估，结果显示 5 周时 10Ta-P-NT 和 25Ta-P-NT 中均有早期类骨质形成。类骨质的存在通过改良 Masson Goldner 染色的红色标记。在 TNT-P（对照）中观察到沿骨-植入物界面的不均匀类骨质形成。比例尺为 200µm。[20]
集成 3D 生物打印“培养皿中的疾病”肺癌模型，可同时研究药物疗效、毒性和代谢
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可，根据 （未经同行评审认证）提供，是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者，此版本于 2022 年 5 月 2 日发布。；https://doi.org/10.1101/2022.05.02.490270 doi：bioRxiv 预印本
通过电喷雾控制的离子束沉积在Ag上沉积分子石墨烯纳米纤维：自组装和地面转换
摘要：在生物材料的背景下，工程细菌的生物打印对于合成生物学的应用引起了极大的兴趣，但是到目前为止，只有少数可行的方法可用于打印托管活的Escherichia大肠菌细菌的凝胶。在这里，我们基于廉价的藻酸盐/琼脂糖墨水混合物开发了一种温和的基于挤出的生物打印方法，该方法将大肠杆菌打印到高达10毫米的三维水凝胶结构中。我们首先表征了凝胶墨水的流变特性，然后研究印刷结构内细菌的生长。我们表明，通过添加过氧化钙的产生系统，可以促进印刷结构内深处的荧光蛋白的成熟。然后，我们利用生物生产物来控制依赖于其空间位置的细菌之间不同类型的相互作用。我们接下来显示了基于群体感应的化学交流，在生物打印结构内部位于不同位置的工程发件人和接收器细菌之间，并最终证明了通过非损伤细菌定义的屏障结构的制造，可以指导凝胶内趋化细菌的运动。我们预计，3D生物打印和合成生物学方法的结合将导致含有工程细菌作为动态功能单元的生物材料的发展。关键词：合成生物学，细菌，生物材料，生物打印，细菌交流，趋化性
3D 生物打印可灌注和血管化乳腺肿瘤模型，用于化疗药物和 CAR-T 细胞的动态筛选
1 宾夕法尼亚州立大学化学系；美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 2 宾夕法尼亚州立大学哈克生命科学研究所；美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 3 宾夕法尼亚州立大学生物医学工程系；美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 4 杰克逊基因组医学实验室；美国康涅狄格州法明顿 06032 5 康涅狄格大学健康中心；美国康涅狄格州法明顿 06032 6 宾夕法尼亚州立大学工程科学与力学系；美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 7 宾夕法尼亚州立大学材料研究所；美国宾夕法尼亚州大学公园 16802 8 宾夕法尼亚州立大学癌症研究所；美国宾夕法尼亚州赫尔希 17033 9 宾夕法尼亚州立大学神经外科系；美国宾夕法尼亚州赫尔希 17033 *通讯作者：Ibrahim T. Ozbolat。电子邮件: ito1@psu.edu
3D打印的层次支柱阵列电极，用于高性能半人工光合作用
Xiaolong Chen 1，Joshua M. Lawrence 2，Laura T. Wey 2，Lukas Schertel 1，Qingshen Jing 3，Silvia Vignolini 1，Christopher J. Howe 2，Sohini Kar-Narayan 3，Jenny Z.
印刷电子先进材料开发背景下的可持续性筛选
摘要。柔性、超轻、超薄——印刷电子产品的未来！这项发展的基石是导电油墨和粘合剂，它们将组件和传感器相互连接，并将它们集成到印刷环境中。在此，功能性油墨等先进材料及其在最终设备中的相互作用起着决定性的作用，这些设备可用于各种用途。为此，创建了纳米范围内的各种粒子结构，以实现所需的导电性，同时将导电物质的材料输入保持在尽可能低的水平。由于优异的性能、多功能性、可能的高产量和相关的降低的生产成本，印刷电子产品促进了广泛的应用，并使其大众市场变得触手可及。因此，相关的环境影响以及供应链的安全性预计将在未来变得更加重要。然而，由于大多数流程都处于开发阶段，如果印刷电子产品的开发要与可持续发展目标保持一致，那么在开始生产之前进行前瞻性评估是必不可少的。为了在早期阶段解决未来印刷电子先进材料实施对环境的影响，本贡献在产品和材料开发开始之前就考虑并评估了其可持续影响。为此，我们开发了一个程序，其中的基本方法使开发工程师能够在早期阶段识别热点，并尽早解决和缓解这些热点。这样，明天的循环经济的挑战今天就得到了解决，并且可以避免关键的可持续性陷阱。
导电3D打印的TI3C2TX MXENE-PEG复合构建体用于心脏组织工程
组织工程心脏斑块作为心肌梗塞（MI）具有巨大潜力。然而，为了成功地与包含斑块的细胞的天然组织和适当的功能整合，对于这些斑块来说，模仿天然细胞外基质的有序结构和人类心脏的电导性至关重要。在这项研究中，一种可以为人类诱导的多能干细胞衍生的心肌细胞（ICM）提供导电和地形线索的新复合构建体是为心脏组织工程应用开发的。通过使用气溶胶喷气式喷气式飞机在聚乙二醇（PEG）水凝胶上，在细胞水平的分辨率上，通过在聚乙二醇（PEG）水凝胶上进行预设计的模式，在预设计的图案上以3D打印导电钛（Ti 3 c 2 t x）Mxene制造结构，然后与ICMS播种，并在一周内培养一周的cytoxoxitigity。这项工作中提出的结果说明了3D打印Ti 3 C 2 t X MXENE在对齐ICM上的重要作用，而MYH7，SERCA2和TNNT2表达式显着增加，并且具有改善的同步节拍，并进行了传导速度。这项研究表明，3D印刷Ti 3 C 2 t X MXENE可能可用于创建与MI治疗的生理相关的心脏斑块。
纳米分子印刷聚合物（纳米氧化物）作为纳米医学中靶向药物递送的一种新方法
图1个在生物医学中的纳米普应用的特征区域。根据印迹结构的组成和性质，MIP可以作为生物传感，分子疗法和开发新的细胞研究工具的强大平台。例如，针对特定细胞表面标记的MIP可以区分具有此标记物不同表达的不同类型的细胞。此外，对特定蛋白质的MIP使用允许其快速的表位发现，从而保护蛋白质的MIP结合区域可免受胰蛋白酶消化的影响，并且未受保护的区域会降解。5随后通过质谱法鉴定了MIP保护的肽序列。针对细胞表面受体制造的MIP可以用于药物的靶向递送。与细胞表面标记结合的MIP可以标记全细胞。MIP还可以防止配体与其受体结合，从而影响细胞的生理。
基于炭黑二甲基乙二肟墨水作为电极改性剂的经济高效的银印刷纸基电极的镍污染分析
摘要 纸基传感器上金属阳离子的电化学检测因其易于制造、一次性使用和成本低廉而被认为是当前光谱和色谱检测技术的一种有吸引力的替代方案。本文设计了一种新型炭黑 (CB)、二甲基乙二肟 (DMG) 墨水作为电极改性剂，与 3 电极喷墨打印纸基体结合使用，用于水样中镍阳离子的吸附溶出伏安电分析。在没有常用的有毒金属薄膜的情况下，所开发的方法提供了一种新颖、低成本、快速且便携的吸附溶出检测方法来进行金属分析。该研究展示了一种在纸基传感器上检测镍的新方法，并通过限制使用有毒金属薄膜，在纸基金属分析领域的先前工作的基础上取得了进展。首次通过增加活性表面积、电子转移动力学和与非导电二甲基乙二肟膜相关的催化效应，提高了器件的灵敏度，并通过电分析进行了确认。首次使用 CB-DMG 墨水可以在电极表面选择性预浓缩分析物，而无需使用有毒的汞或铋金属膜。与类似报道的纸基传感器相比，实现了检测限 (48 µg L -1 )、选择性和金属间干扰的改善。该方法用于检测水样中的镍，远低于世界卫生组织 (WHO) 标准。
基于离子液体/聚合物混合材料的全印刷软执行器
DM 科雷亚 1,2,* , LC 费尔南德斯 1 , N. 佩雷拉 1,3 , JC 巴博萨 1,2 , JP 塞拉 1 , RS 平托 1 ,