bioengineering articles

A Rapidly Excretable, ROS-Scavenging Ionizable Lipid Decouples mRNA Delivery Potency from Toxicity

Les auteurs rapportent le développement d'une nouvelle classe de lipides ionisables intégrant un motif sulfuré (HHES) qui, en agissant à la fois comme antioxydant et en favorisant une élimination rapide, permet de découpler la puissance de délivrance de l'ARNm de sa toxicité, offrant ainsi une plateforme nanomédicamenteuse sûre et efficace pour des applications thérapeutiques répétées, y compris dans le traitement de la dégénérescence maculaire liée à l'âge.

Lee, Y., Jeong, H., Kim, E. + 15 more2026-04-09📄 bioengineering

Enhanced γ-globin reactivation and sickle cell correction through a repressor-to- activator motif switch in the HBG1/2 promoters

Cette étude démontre que le remplacement du site de liaison du répresseur BCL11A par un motif activateur TAL1:GATA1 dans les promoteurs HBG1/2, optimisé par l'inhibition des voies de réparation de l'ADN pour améliorer l'efficacité de l'édition génique, permet une réactivation durable de l'hémoglobine fœtale et corrige le phénotype drépanocytaire dans les cellules souches hématopoïétiques de patients.

Chalumeau, A., Antoniou, P., Bou Dames, M. + 5 more2026-04-09📄 bioengineering

Adapting Upright Light Sheet Fluorescence Microscopy for Imaging at Air-Liquid Interface

Les auteurs présentent un dispositif permettant d'adapter la microscopie à feuille de lumière verticale pour l'imagerie robuste d'échantillons biologiques à l'interface air-liquide, élargissant ainsi l'application de cette technologie à des modèles tels que des glandes salivaires, des cultures d'épiderme humain et des cerveaux de drosophiles.

Hobson, C. M., Izumi, K., Aaron, J. S. + 16 more2026-04-09📄 bioengineering

GROQ-seq Enables Cross-site Reproducibility for High-Throughput Measurement of Protein Function

Cette étude démontre que la méthode GROQ-seq permet des mesures quantitatives et reproductibles de la fonction des protéines à grande échelle, avec une forte concordance des résultats obtenus dans deux laboratoires distincts, rendant ainsi cette approche idéale pour la création de jeux de données agrégés destinés à l'ingénierie des protéines et à l'apprentissage automatique.

Spinner, A., Ross, D., Cortade, D. + 9 more2026-04-09📄 bioengineering

A realistic in-silico brain phantom for quantifying susceptibility anisotropy-induced error in susceptibility separation

Cette étude présente un fantôme numérique réaliste du cerveau intégrant l'anisotropie de susceptibilité pour démontrer que celle-ci augmente considérablement les erreurs d'estimation de la susceptibilité négative, soulignant ainsi la nécessité de l'inclure dans les modèles de séparation de susceptibilité afin d'améliorer leur précision.

Ridani, D., De Leener, B., Alonso-Ortiz, E.2026-04-09📄 bioengineering

LLM-autonomous development of deep learning models for quantitative microscopy

Cet article présente un cadre autonome où un agent de modèle de langage permet aux chercheurs en microscopie de concevoir, entraîner et optimiser des modèles d'apprentissage profond pour l'analyse quantitative d'images sans aucune expertise préalable en machine learning.

Zhou, X., Wang, S.2026-04-08📄 bioengineering

Composite Biofidelity: Addressing Metric Degeneracy in Biomechanical Model Validation and Machine Learning Loss Design

Cette étude démontre que la biofidélité spectrale ne peut être réduite à une métrique unique et propose un cadre multi-métrique basé sur un consensus par classement pour améliorer la validation des modèles biomécaniques et la conception des fonctions de perte en apprentissage automatique.

Koshe, A., Sobhani-Tehrani, E., Jalaleddini, K. + 1 more2026-04-08📄 bioengineering

Microfluidic Control of Dorsal-Ventral Patterning Within a Single Forebrain Organoid

Les auteurs présentent une plateforme microfluidique permettant de générer, au sein d'un seul organe cérébral antérieur en culture 3D, des domaines distincts de développement dorsal et ventral par l'apport contrôlé d'un agoniste de la voie Sonic hedgehog, offrant ainsi une alternative évolutive aux modèles d'organoïdes fusionnés pour étudier la régionalisation tissulaire.

Torres-Montoya, S., Vera-Choqqueccota, S., Seiler, S. T. + 4 more2026-04-08📄 bioengineering

Three photon microscopy of mouse brain structure and function at 2 mm depth and beyond

Cette étude présente un microscope à trois photons optimisé à 1300 nm permettant l'imagerie structurelle et fonctionnelle à haute résolution jusqu'à 2,5 mm de profondeur dans le cerveau de souris, ouvrant ainsi la voie à l'exploration de régions cérébrales profondes auparavant inaccessibles.

Rahman, M., Liu, C., Ouzounov, D. G. + 1 more2026-04-08📄 bioengineering

Engineering hyaluronic acid-binding cytokines for enhanced tumor retention and safety

Cette étude démontre que l'ancrage des cytokines sur l'acide hyaluronique améliore significativement la rétention tumorale et le profil de sécurité par rapport aux stratégies d'ancrage sur le collagène, tout en maintenant une efficacité thérapeutique équivalente.

Fink, E., Pinney, W., Duhamel, L. + 4 more2026-04-08📄 bioengineering

PA-SfM: Tracker-free differentiable acoustic radiation for freehand 3D photoacoustic imaging

Ce papier présente PA-SfM, une méthode sans tracker qui utilise une modélisation de radiation acoustique différentiable pour récupérer la pose du capteur et reconstruire des images photoacoustiques 3D haute fidélité à partir de données monomodales, éliminant ainsi le besoin de systèmes de positionnement externes coûteux.

Li, S., Gao, J., Kim, C. + 10 more2026-04-08📄 bioengineering

Mechanisms of surface and volume light scattering from Caenorhabditis elegans revealed by angle-resolved measurements

En combinant des mesures expérimentales et des simulations de traçage de rayons, cette étude révèle que la diffusion de la lumière chez *C. elegans* résulte de deux composantes distinctes — la diffusion volumique et la diffusion de surface — dont l'interaction dépend de l'angle d'illumination et permet d'optimiser le contraste d'image grâce à des conditions spécifiques comme un éclairage latéral à faible angle et une lumière rouge.

Li, Z., Fang-Yen, C.2026-04-07📄 bioengineering

Fully computational design of PAM-relaxed Staphylococcus aureus Cas9 with expanded targeting capability using UniDesign

Cette étude présente KRH, une variante de SaCas9 conçue entièrement par calcul via la méthode UniDesign, qui élargit la spécificité du PAM et améliore considérablement l'efficacité d'édition génomique sans nécessiter d'optimisation expérimentale supplémentaire.

Xiong, Y., Tsai, L.-K., Zhou, J. + 6 more2026-04-07📄 bioengineering

Mechanical, rheological, and sensory characterization of lion's mane mushroom steak

Cette étude démontre que le steak de crinière de lion, grâce à ses propriétés mécaniques et rhéologiques isotropes qui corrélatent inversement avec sa perception sensorielle, constitue une alternative protéinée entière prometteuse aux viandes traditionnelles.

St. Pierre, S. R., Boyle, L., Vervenne, T. + 5 more2026-04-07📄 bioengineering

A human synovial tendon-on-a-chip models key features of peritendinous adhesions and offers a new approach methodology for testing anti-fibrotic drugs

Les auteurs ont développé un modèle « tendon-on-a-chip » humain intégrant plusieurs types cellulaires qui reproduit la pathogenèse des adhérences péri-tendineuses sans TGF-β1 exogène et démontre l'efficacité de l'inhibition de la voie IL-6/JAK/STAT pour prévenir la fibrose, offrant ainsi une nouvelle approche méthodologique pour le dépistage de thérapies anti-fibrotiques.

Linares, I., Creveling, A., Osman, A. + 4 more2026-04-07📄 bioengineering

Z-TAC enables custom and combinatorial degradation of cell surface proteins

Cette étude présente Z-TAC, une stratégie généralisable qui permet de convertir des anticorps IgG existants en dégraders de protéines de surface cellulaire, offrant ainsi une approche modulaire et efficace pour la dégradation ciblée et combinatoire de récepteurs membranaires.

Zhou, D., Shue, L., Gao, S. + 3 more2026-04-07📄 bioengineering

Experimental Validation of Finite Element Models for Directional DBS: The Critical Role of Boundary Conditions on VTA Accuracy

Cette étude valide expérimentalement que l'utilisation de conditions aux limites de Dirichlet (potentiel) plutôt que de Neumann (densité de courant) dans les modèles par éléments finis de la stimulation cérébrale profonde directionnelle est essentielle pour éviter une surestimation d'environ 67 % du volume de tissu activé et améliorer la précision des prévisions cliniques.

Henry, K. R., Jiang, F., Wartman, W. A. + 5 more2026-04-07📄 bioengineering

Degradable porous PLGA/PCL membrane enable a lung alveoli-on-a-chip for modeling particulate-induced alveolar injury

Cette étude présente une puce alvéolaire pulmonaire innovante utilisant des membranes biodégradables en PLGA/PCL dont l'évolution structurale progressive améliore la perméabilité et permet de modéliser avec précision les lésions alvéolaires induites par les particules diesel ainsi que leur atténuation thérapeutique.

Choi, J., Azam, S., Hisaeda, M. + 2 more2026-04-07📄 bioengineering

A biodegradable porous membrane-based lung alveoli-on-a-chip for assessing particulate-matter-induced pulmonary toxicity

Les auteurs présentent une puce alvéolaire pulmonaire biodégradable à base de membrane PLGA qui, en imitant fidèlement la barrière air-sang humaine, permet d'évaluer la toxicité spécifique de diverses particules issues de la combustion de déchets, révélant notamment des effets délétères sévères causés par le caoutchouc.

Choi, J., Umalkar, V., Wang, X. + 1 more2026-04-07📄 bioengineering

Volumetric Scattering Microscopy

Les auteurs présentent la microscopie de diffusion volumétrique (VSM), une méthode optique et computationnelle sans balayage qui permet une imagerie fluorescente tridimensionnelle de haute fidélité à travers des tissus biologiques diffusants en transformant la lumière diffusée en une ressource d'encodage structurée.

Gao, Z., Han, K., Ling, Z. + 6 more2026-04-07📄 bioengineering

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