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。
摘要:随着微纳光学的发展,超表面作为新型电磁波控制器件受到越来越多的关注,其中超透镜由于其独特的光学性质,作为超表面的典型应用得到了开发和应用。然而,以前的大多数超透镜只能产生一个焦点,严重限制了它们的应用。受苍蝇复眼的启发,我们提出了一种特殊的空间多焦点超透镜。我们的超透镜可以反转入射圆偏振光的偏振态,然后将其聚焦。此外,通过设计合理的相位和区域分布,可以实现水平排列的多焦点超透镜,这与垂直排列的多焦点超透镜类似。最重要的是,通过结合这两种分布方法,可以很好地实现具有低串扰的空间三维阵列多焦点超透镜。所提出的仿生三维阵列多焦点超透镜具有惊人的聚焦效果,有望在成像、纳米粒子操控、光通信等领域得到应用。
合成。研究自然界中发现的结构已经并将继续推动 3D 制造策略的发展。近年来,该领域的进展取得了巨大的进步,如今相对容易制造的结构在几十年前似乎是不可能的。新的发展,特别是在由软材料或包含软硬成分的混合结构制成的结构构造方面不断涌现。创造模仿生物材料的特性和功能或可以与生物材料相互作用、探测和控制生物材料的软合成结构继续推动该领域的研究。这里,我们重点介绍了文献和我们研究的最新贡献,并利用报告强调了在软材料功能集成到复杂形式的 3D 架构的背景下,软材料化学进展的机会和当前需求。本文考虑的方法旨在强调异质集成的最新范例——利用定向组装和打印来构建复杂功能复合材料结构的 4D 制造方法。
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。
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。
数学建模是在其所有流中建模有效,有效的人工智能的最重要方面,例如,弱-AI,strong-ai,super-ai,super-ai,ultra-ai,hultohoid,bunderoid,bionic brain,cyborg,cyborg,enerative-a,机器学习,机器学习,机器视觉,图像处理,图像处理,自然语言处理,自然语言处理,深度学习,ANN,ANN,GP,GA等。与数学建模一起在其中适合映射的位置也是重要的考虑因素。对于某些逻辑,数学模型无法理解准确性的理论建模和映射也非常有用。因此,在我的论文[1]中,“针对人形和超级人工智能应用的仿生大脑建模(BB)的见解”我同样使用了概念,无论有用的数学建模和映射和理论建模以及理论建模和映射和工程师“ Bionic Brain”用于使用ANN,GP,GA,GA,GA,GA和几种本质模型的“ Bionic Brain”。我向所有读者,学生,研究人员保证,本文非常有用,易于理解的数学和理论建模概念和映射仿生机器人机器人工程的仿生大脑,并涵盖所有分析,设计和开发必需品。
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。
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。
估计,由于抗生素耐药细菌引起的感染每年享有70万寿命。如果耐药细菌继续以相同的速度进化,则预计到2050年,该数字将增加到1000万。[5]同样,生物和非生物表面上生物膜的形成对人类健康也面临着另一个重大挑战。生物膜形成。[2,3,6]在生物膜形成期间,微生物经历了几种生物学变化,导致细胞外聚合物物质(EPS)产生。EPS矩阵可防止并从攻击生物膜的化学物质和其他毒素中产生微生物。这使得很难使用传统的抗生素治疗生物膜,并使微生物获得抗菌抗性。[7]解决此问题的一种方法是使用抗菌材料和表面,以抑制抑制性细胞的附着和生物膜的形成。[4,8–13]这种抗菌材料作为工程材料的作用至关重要,因为这些材料可能有助于我们减少对抗生素和消毒剂的依赖。已经采用了各种技术来制造抗臭材料,包括用杀菌层涂上材料表面。[11,14–18]常见方法是基于从材料表面(例如金属衍生物和抗生素)释放杀菌剂的。[24]因此,当地形特征的尺寸在亚微米和纳米长度尺度中时,表面会抑制细菌的附着。[18]一种替代方法涉及将微/纳米摄影应用于消除细菌细胞的应用,并且在过去十年中,这种方法引起了很大的兴趣。[19-21]具有独特的微/纳米尺度表面纹理和特征的材料已被证明可以有效禁止细菌附着并防止生物膜形成。[22,23]提出,当地形特征的尺寸小于细菌细胞的尺寸时,降低了附着的细胞的可用接触区域。由于其表面地形特征,许多天然材料已经获得了防染色和反抗性行为。[11,25,26]这激发了科学家开发类似的材料和结构,这些材料和结构限制了生物膜形成并积极消除与表面接触的细菌。这样的