基于光的投影技术越来越多地用于制造仿生组织。[1–3] 最近,通过激光光束的断层投影,已经可以快速生物制造复杂的细胞结构。[4–6] 然而,在制造肌肉和肌腱等各向异性组织时,大多数光导组织制造策略在有效细胞排列方面的潜力有限[7,8],因为大多数方法都侧重于宏观特征(> 100 μ m),而这些特征缺乏这些组织中高度排列的细胞和细胞外组织所必需的地形线索。对于可以实现细胞级(< 30 μ m)分辨率的双光子聚合和超高分辨率数字光处理等技术,非相干光源将光聚合限制在小范围(< mm)内发生,而这需要逐层策略才能实现大型组织工程结构的制造。 [1,9,10] 速度和可扩展性的折衷限制了这些方法的转化潜力。指导性线索(如纤维成分以及纤维和挤压式生物打印的组合)已被广泛研究,因为它们具有促进细胞排列和排列组织工程结构成熟的潜力,如肌肉、肌腱、神经和软骨组织。[7,11–14] 研究表明,长宽比增大的拓扑线索会影响基底内/上细胞的生物活性。例如,通过微流体或软光刻制备的棒状微凝胶(长宽比为 10)能够增加细胞取向,与微球相比,高长宽比微棒之间的空隙可以更好地实现细胞取向。[15,16] 通过微图案化技术创建的具有超高长宽比(> 20:1)的拓扑特征可以有效诱导细胞粘附和排列。 [17,18] 尤其是当限制的尺寸接近细胞核的尺度(<10μm)时,这些纵向限制导致的核变形变得明显。细胞核的细长形状可以影响细胞分化、基因表达和再生,后者通过染色体重组和激活 DNA 修复机制来实现;[19,20]
心脏病目前是全球死亡的主要原因。创建心血管组织的能力在理解组织发育,疾病进展,药理学测试,生物执行器和移植方面具有许多应用。但是当前的心血管组织工程(CTE)方法有限。但是,在生物电子领域中已经出现了发展,并创建了可以与心脏细胞密切相互作用,提供监测能力并调节组织形成的仿生装置。将生物电子学与心脏组织工程结合在一起可以克服当前的局限性,并产生生理上的相对组织,可用于心血管研究和医学的各个领域。本评论重点介绍了基于心血管的生物电子学的最新进展。首先,讨论了心脏组织工程和心血管疾病的生物疾病疗法的潜力。第二,审查了用于CTE和植入及其特性的Advanta-Geous Bioeleclectronic材料。第三,几种代表性的心血管组织生物电子界面模型以及生物电子学可以在体外和体内应用中的有益功能。最后,讨论了临床应用的前景和剩余挑战。
新闻稿:立即发布 H&M 集团和 WWF 试行新的 AI 解决方案,帮助减轻柬埔寨天然林的压力 金边,2022 年 8 月 25 日:今天推出了一款使用人工智能 (AI) 的新应用程序,以支持服装和纺织工厂减少对森林砍伐的潜在贡献。这是 H&M 集团和 WWF 在柬埔寨就创新技术开发进行的一次激动人心的合作。环境部国务秘书 Neth Pheaktra 阁下表示,环境部对 H&M 集团和 WWF 合作开发的木材人工智能应用程序的推出表示赞赏。“我们赞赏 WWF 和 H&M 集团的这一创新举措,并欢迎 H&M 集团承诺通过其生产链应对气候变化并减轻对天然林的压力,”他说。“WoodAi 应用程序对解决导致森林砍伐的一些因素做出了重要贡献。该部鼓励其他服装品牌效仿这一做法,并支持保护天然森林和野生动物的努力,以造福人类和自然,”Neth Pheaktra 阁下补充道。国务卿呼吁私营部门与柬埔寨王国政府携手合作,通过改善保护区内及周边当地社区的生计来发展当地经济。还鼓励公司尽一切努力帮助减轻对天然森林的压力。政府支持这些举措,以及对软木行业的保护友好和负责任的管理实践。WoodAI 应用程序可以快速识别木材种类,并可以进一步支持服装厂解决生物质采购信息不足的问题。该应用程序只需使用智能手机和微距镜头,即可在工厂门口识别木材种类,帮助工厂验证其用于发电的木材是否来自 H&M 集团批准的种植园树种残留物,例如芒果和腰果,这些树种不太可能导致森林砍伐。
在这里,我们回顾了修复关节软骨的组织工程的最先进。首先,我们描述了内源软骨的分子,细胞和组织学结构和功能,重点是软骨细胞,胶原蛋白,细胞外基质和蛋白聚糖。然后,我们在支架上探索体外细胞培养,讨论维持或获得软骨细胞表型所涉及的困难。接下来,我们讨论用于这些脚手架的各种化合物和设计,包括天然和合成生物材料以及多孔,纤维和多层体系结构。然后,我们报告了不同细胞支架的机械性能,以及在小动物中体内植入后这些脚手架的成功,在结构和功能上类似于天然组织的组织中。最后,我们重点介绍了该领域的未来趋势。我们得出的结论是,尽管过去15年中取得了重大的技术进步,并不断改善动物软骨修复实验的结果,但临床上有用的关节软骨再生的临床有用植入物的发展仍然是一个挑战。
可植入的心脏斑块和可注射的水凝胶是心肌梗塞(MI)后心脏组织再生的最有希望的疗法之一。将电导率纳入这些斑块和水凝胶已被发现是改善心脏组织功能的有效方法。导电纳米材料,例如碳纳米管(CNT),氧化石墨烯(GO),金纳米棒(GNR)以及导电聚合物,例如聚苯胺(PANI),聚吡咯(PPY),聚(PPY),聚(3,4-乙二基二苯基二苯乙烯)pssyrene pssyrene sulfot(p.s),因为它们具有硫磺素(pd),因为它们是PD:半导体的电导性能易于处理,并且有可能恢复通过梗塞区域的电信号传播。许多研究已将这些材料用于具有电活动(例如心脏组织)的生物组织的再生。在这篇综述中,我们总结了有关使用电导材料进行心脏组织工程及其制造方法的最新研究。此外,我们重点介绍了开发电导性材料的最新进步,用于递送治疗剂,作为治疗心脏病和再生受损心脏组织的新兴方法之一。
可植入的心脏斑块和可注射的水凝胶是心肌梗塞后心脏组织再生的最有希望的疗法之一。将电导率纳入这些斑块和水凝胶被认为是改善心脏组织功能的有效方法。导电纳米材料,例如碳纳米管,氧化石墨烯,金纳米棒以及导电聚合物,例如聚苯胺,多苯胺,多吡咯和聚(3,4-乙基二苯乙烯):多苯乙酸苯甲酸酯具有电硫酸盐具有电势和电位的固定性,因为它们具有电位的固定性,并且具有液位的固定性,并且具有液位的电位,并且具有液位的固定性,并且具有电位的固定性,并且具有液位的电位,并且具有液位的电位,并且具有电位的固定型,并且具有电位的固定性。穿过梗塞区域。许多研究已将这些材料用于具有电活动(例如心脏组织)的生物组织的再生。在这篇综述中,总结了对心脏组织工程及其制造方法使用电导材料的最新研究。此外,突出显示了开发用于输送治疗剂的电导材料的最新进展,作为治疗心脏病和再生心脏组织的新兴方法之一。
这是以下文章的已接受版本:Sin-Guang Chen、Felix Ugwu、Wan-Chun Li、Noel M. Caplice、Eugen Petcu、Shea Ping Yip 和 Chien-Ling Huang。组织工程 B 部分:评论。2021 年 2 月 14 日至 28 日,现已在组织工程 B 部分:评论中正式以最终形式发布,网址为 http://doi.org/10.1089/ten.teb.2019.0264。根据 Mary Ann Liebert, Inc. 出版商的自我存档条款和条件,本文的原始提交版本可用于非商业目的。
摘要:增材制造技术(AM)能够制造出满足个性化需求的复杂结构,为生物医学领域的骨组织工程提供了前所未有的机遇。然而,传统的金属植入物由于与宿主组织的结合性差而产生许多不良影响,因此,具有多孔结构的新型材料植入物正在逐渐被开发出来,以适用于临床医疗应用。本文从增材制造技术和材料的角度,探讨生物骨组织工程理想材料的适宜制造工艺。首先回顾了现有的增材制造技术的方法和适用材料及其在生物医学中的应用,介绍了各种AM技术的优缺点。详细讨论并总结了包括金属和聚合物在内的材料特性、常用的AM技术、最新进展及其在骨组织工程中的应用。此外,还介绍了不同金属和聚合物材料面临的主要挑战,例如生物降解性、各向异性、促进成骨能力的生长因子和增强力学性能。最后,展望了AM技术和生物材料在骨组织工程中的发展前景。
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。
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
