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深入分析生物二氧化硅填料的影响（...
本文介绍了一种新型金属基复合材料 (MMC)，其以 Mg 基体为增强体，并用天然填料（Didymosphenia geminata 藻壳，具有独特的硅质壳）增强。采用脉冲等离子烧结 (PPS) 制造 Mg 基复合材料，其中陶瓷填料的体积百分比分别为 1%、5% 和 10%。作为参考，烧结了纯 Mg。结果表明，向 Mg 基体中添加 1% 体积百分比的 Didymosphenia geminata 藻壳可通过支持钝化反应来提高其耐腐蚀性，并且不会影响 L929 成纤维细胞的形态。添加 5% 体积百分比的填料不会引起细胞毒性作用，但它会支持微电化学反应，从而导致更高的腐蚀速率。当填料含量超过 5 vol.% 时，会引起严重的微电偶腐蚀，并且由于含有 10 和 15 vol.% 硅藻的复合材料的微电偶效应更强，会增加细胞毒性。接触角测量的结果显示了所研究材料的亲水特性，随着陶瓷增强体的增加，数值略有增加。Didymosphenia geminata 壳的添加会导致热弹性能的变化，例如热膨胀系数 (CTE) 和热导率 (λ) 的平均表观值。硅质增强体的添加导致 CTE 在整个温度范围内线性下降和热导率降低。随着 Didymosphenia geminata 壳的添加量增加，强度增加，压缩应变降低。所有复合材料的显微硬度都得到了增加。
增材制造
1 图 2. 增材制造 MP 原料的演示。a) 2 AM PCL 狗骨的设计和物理打印，SP-PCL 嵌入量规中。[21] b) 增材制造的 PCL 3 不对称狗骨，SP-PCL 区域嵌入量规，显示 4 SP 的激活进程，因为力随着延伸而增加。[21] c) SP-PCL 增材制造的狗骨中 MP 5 浓度增加引起的激活强度变化。比例尺代表 10 毫米。[22] d) 6 增材制造的 PCL 狗骨的设计和物理打印，SP-PCL 嵌入量规 7 中，在拉伸测试之前和之后。比例尺代表 10 毫米。[22] e) 三种不同的离子凝胶 8 成分（1、2、3），具有相同的 MP 浓度，通过 DIW 在同一个 9 狗骨中增材制造，以显示观察 MP 激活所需的力的可调性。[23] f) 设计和增材制造的物体在变形前后显示出由于两种不同的离子凝胶成分 (2,3) 弯曲而导致的机械性能和 MP 活化差异。[23] g) 三种不同的通过 DLP 增材制造的复杂物体，每种物体由于施加的压缩应变而具有不同的 MP 活化响应，具体取决于结构。[19] 复制 a) 和 b) 摘自参考文献 21，经 Emerald Publishing Limited 许可，版权所有 2015。c) 和 d) 摘自参考文献 22，经美国化学理事会许可，版权所有 2015。e) 和 f) 摘自参考文献 23，经美国化学理事会许可，版权所有 2021。g) 摘自参考文献 19，经 Elsevier 许可，版权所有 2021。
用于神经器官生物整合和刺激的可拉伸网状微电子技术
* 通讯作者 三维 (3D) 培养方法的进步已导致类器官的产生，这些类器官重现了人类神经系统各个领域的细胞和生理特征。尽管已经开发出微电极用于与神经组织建立长期电生理接口，但对微电极和自由漂浮类器官之间长期接口的研究仍然有限。在本研究中，我们报告了一种可拉伸的柔软网状电极系统，该系统在 3D 类器官中建立了与人类神经元的密切体外电接口。我们的网状电极由基于聚（3,4-乙烯二氧噻吩）聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT:PSS) 的导电水凝胶电极阵列和弹性体聚（苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯） (SEBS) 作为基材和封装材料构成。这种网状电极可以在 50% 压缩应变和 50% 拉伸应变下的缓冲溶液中保持稳定的电化学阻抗。我们已成功在这种聚合物网上培养了多能干细胞衍生的人类皮质类器官 (hCO) 超过 3 个月，并证明类器官很容易与网状物整合。通过同时进行刺激和钙成像，我们表明通过网状电刺激可以引发强度依赖性钙信号，与双极立体电极的刺激相当。该平台可用作监测和调节神经精神疾病体外模型电活动的工具。简介网状电极是一种新兴的脑组织慢性电生理接口平台 1,2 。与由硅等硬质材料制成的传统多电极阵列或柄探针不同，网状电极由柔性导电互连线和绝缘聚合物材料封装的电极组成。由于多种原因，网状电极已被证明能够实现稳定的长期接口。首先是它们的弯曲刚度低：通过具有薄层，它们可能更容易与神经组织贴合，从而最大程度地减少异物相互作用 3 。其次，网状电极排除的体积远小于其他技术（例如实心电极插入物）。网状电极可以做得小于 1 微米，并且已被证明在注入液体溶液后会膨胀和扭开 4,5 。网状电极的一个潜在应用领域是刺激和监测 3D 神经类器官中电活动的出现。神经类器官最初是人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的 3D 聚集体。随着时间的推移，hiPSC 衍生的分化细胞自组织成 3D 结构，重现发育神经轴域的某些方面 6 。这些类器官或它们的组合形成组装体，可用于研究早期