bioengineering articles

A novel 3D-printed hydrogel platform for controlled delivery of BMP-9 coated calcium sulfate microparticles with co-delivery of preosteoblasts from a cell encapsulated coating layer

Cette étude présente une plateforme innovante d'hydrogel 3D imprimée permettant la co-délivrance contrôlée de BMP-9 et de pré-ostéoblastes via des microparticules de sulfate de calcium et un revêtement hydrogel, optimisant la régénération osseuse grâce à des interactions électrostatiques régulant la libération du facteur de croissance tout en maintenant une haute viabilité cellulaire.

Unagolla, J. M., Jayasuriya, A. C.2026-03-20📄 bioengineering

Bioimpedance-assisted characterization of cardiac electroporation and anisotropic homogenization by pulsed field ablation

Cette étude démontre que la surveillance par impédance bioélectrique permet de suivre en temps réel l'électroporation cardiaque, révélant que l'augmentation de la conductivité induite par le traitement homogénéise l'anisotropie du tissu et permet d'établir des seuils de champ électrique létal spécifiques aux formes d'onde pour la thérapie par ablation à champ pulsé.

Jacobs, E. J., Santos, P. P., Parizi, S. S. + 2 more2026-03-20📄 bioengineering

Engineering a bifunctional alfa and beta hydrolase from a GH1 beta-glycosidase

Cette étude démontre qu'il est possible de transformer une bêta-glycosidase de la famille GH1 en une enzyme bifonctionnelle capable d'hydrolyser à la fois des substrats bêta et alpha, grâce à une ingénierie ciblée de résidus de la deuxième sphère sans modifier les résidus catalytiques canoniques.

Otsuka, F. A. M.2026-03-20📄 bioengineering

A Fast and Low-Cost Approach for Binding Mode Validation of AI-Designed Therapeutics

Cette étude présente la méthode HDX FineMapping, une approche rapide et peu coûteuse permettant une validation complète des modes de liaison des thérapies conçues par IA, même sur des antigènes fortement glycosylés comme le PD1, en obtenant une couverture séquentielle de 100 % et une résolution au niveau des acides aminés sans nécessiter de mutations ni de cristallisation.

Zhang, S., Simmons, C., Young, M. + 1 more2026-03-19📄 bioengineering

Photoacoustic imaging assessment of acute kidney injury associated with experimental necrotizing enterocolitis

Cette étude caractérise la lésion rénale aiguë associée à l'entérocolite ulcéro-nécrosante chez le raton nouveau-né comme une réponse inflammatoire et hypoxique, et valide l'imagerie photoacoustique comme méthode non invasive prometteuse pour évaluer ces dommages rénaux.

Guglani, A., Singh, A., Ellison, M. A. + 4 more2026-03-19📄 bioengineering

Resolving differential vascular graft remodeling using longitudinal multiphoton tracking in a 3D culture platform

Les auteurs ont développé une plateforme de culture 3D organotypique permettant un suivi longitudinal non destructif par imagerie multiphoton du remodelage des greffons vasculaires, validant ainsi sa capacité à prédire les réponses d'intégration observées lors d'implantations animales à long terme.

Maestas, D. R., Murphy, T. R., Martinet, K. M. + 10 more2026-03-19📄 bioengineering

A biatrial digital twin integrating electrophysiology, mechanics, and circulation: from physiology to atrial fibrillation

Cet article présente un jumeau numérique bi-auriculaire multiscale couplant électrophysiologie, mécanique et circulation fermée, permettant de simuler avec précision la fonction auriculaire physiologique et de modéliser les conséquences hémodynamiques de la fibrillation auriculaire persistante.

Pico-Cabiro, S., Zingaro, A., Puche-Garcia, V. + 7 more2026-03-19📄 bioengineering

A Three-dimensional Analytical Framework for Retinal Microvasculature Reveals Layer-associated Vulnerability in Development and Neovascular Remodeling

Cette étude présente un pipeline d'imagerie et d'analyse tridimensionnelle haute résolution de la microvascularisation rétinienne qui révèle la vulnérabilité spécifique du plexus intermédiaire lors du développement et du remodelage néovasculaire pathologique chez la souris.

Shang, W., Hong, G., Keller, W. E. + 6 more2026-03-19📄 bioengineering

Geometry-Encoded Microtrenches Stabilize Endothelium on High Shear Biomaterial Surfaces

Cette étude démontre que l'intégration de microtranchées géométriques sur des biomatériaux cardiovasculaires permet de stabiliser l'endothélium sous des cisaillements supraphysiologiques extrêmes en modulant l'écoulement près de la paroi, favorisant ainsi l'adaptation mécanobiologique des cellules et le maintien d'un état antithrombotique.

Ibrahim, A. M., Zeng, G., Stelick, S. J. + 2 more2026-03-19📄 bioengineering

Computational Fluid Particle Dynamics-Informed Machine Learning Prototype for a User-Centered Smart Inhaler Enabling Uniform Drug Delivery to Small Airways

Cette étude propose un cadre de conception inverse intégrant la dynamique des fluides et des particules (CFPD) et l'apprentissage automatique pour développer un prototype d'inhalateur intelligent centré sur l'utilisateur, capable d'optimiser la délivrance uniforme de médicaments dans les petites voies aériennes en adaptant les paramètres de la buse aux caractéristiques spécifiques du patient.

Zhang, Z., Yi, H., Kolanjiyil, A. V. + 2 more2026-03-19📄 bioengineering

Computational Design for Engineering Layered Tissue Architectures via Cell-Cell Interfacial Tension Modulation

Cette étude démontre par des simulations de modèles vertex 3D que la modulation de la tension interfaciale cellule-cellule, notamment via une stratégie de conception récursive, permet de concevoir et de contrôler l'architecture de tissus stratifiés pour l'ingénierie tissulaire.

Thiticharoentam, C., Fukamachi, S., Horiguchi, S. A. + 1 more2026-03-19📄 bioengineering

Enabling high-plex spectral imaging via DNA-barcoded signal tuning and panel optimization

Les auteurs présentent un cadre généralisable pour l'imagerie spectrale à haut débit qui utilise des barcodes d'ADN et une amplification programmable pour optimiser les panels et équilibrer les signaux, permettant ainsi l'imagerie simultanée de multiples structures subcellulaires sans cyclage fluide et facilitant l'analyse par des modèles de fondation.

Reinhardt, R., Straka, T., Vierdag, W.-M. + 10 more2026-03-19📄 bioengineering

Non-continuous neuromodulation in awake, unrestrained felines increases bladder capacity

Cette étude démontre que la neuromodulation non continue, déclenchée par l'activité des ganglions des racines dorsales, augmente la capacité vésicale chez des félins éveillés et non restreints de manière comparable à la stimulation continue, tout en réduisant le temps de stimulation de 44 %.

Ortiz Lopez, M., Ouyang, Z., Kotkar, A. + 9 more2026-03-18📄 bioengineering

Deterministic DNA barcoding using vacuum-driven loading of free oligonucleotides to microwell arrays

Cet article présente une stratégie de codage par barres d'ADN déterministe et sans billes, utilisant un réseau microfluidique à aspiration par vide pour charger de manière séquentielle des oligonucléotides libres dans une matrice de micropuits, permettant ainsi un échantillonnage à haut débit, économique et précis.

Baranowska, P., Lam, T., Herr, A. E.2026-03-18📄 bioengineering

Advancements in Developing an Automated Breast Density Detection Technique for Breast Cancer Risk Prediction: Synthesizing a Signal-dependent Noise Stochastic Process

Cette étude présente des avancées dans la détection automatisée de la densité mammaire pour la prédiction du risque de cancer, en surmontant les limitations liées au bruit dépendant du signal grâce à une transformation optimisée et un moyennage d'ensemble, permettant ainsi une application robuste sur diverses technologies d'imagerie mammographique.

Heine, J., Fowler, E., Schabath, M. B. + 1 more2026-03-18📄 bioengineering

kinGEMs: A Robust and Scalable Framework forResource-Constraint Models through StochasticTuning of Deep Learning-Predicted KineticParameters

Ce travail présente kinGEMs, un cadre robuste et évolutif qui intègre des paramètres cinétiques prédits par l'apprentissage profond avec une gestion de l'incertitude pour construire des modèles génomiques à échelle cellulaire contraints par les enzymes, permettant ainsi d'optimiser le métabolisme de 93 organismes diversifiés et de surmonter les limitations liées au manque de données cinétiques.

A. Barghout, R., Chinas Serrano, L., Sanchez-Lengeling, B. + 1 more2026-03-18📄 bioengineering

Design and characterization of SAKe, a new building block for protein self-assembly

Ce papier présente SAKe, une protéine de conception de type kelch dotée d'une haute stabilité thermique et d'une modularité, capable de former de vastes assemblages bidimensionnels ordonnés et réversibles sur des surfaces solides tout en préservant son intégrité structurale et son activité.

Mor Maldonado, A., Wouters, S., Clarke, D. + 4 more2026-03-18📄 bioengineering

Development of a continuous bioreactor to maintain stable nasal microbiomes from swab specimens and synthetic communities

Cette étude présente le développement d'un bioréacteur continu capable de maintenir des microbiomes nasaux stables à long terme, offrant ainsi un modèle fiable pour étudier leur écologie et élaborer des stratégies de décolonisation ciblées contre *Staphylococcus aureus*.

Ham, S., Navarro-Diaz, M., Camus, L. + 7 more2026-03-18📄 bioengineering

Generation of Self-Organizing Macrovascular Constructs by Bioprinting human iPSC-Derived Mesodermal Progenitor Cells

Cette étude présente une stratégie d'impression 3D bio-inspirée utilisant des cellules progénitrices mésodermiques dérivées de cellules souches pluripotentes humaines pour générer des constructs macrovasculaires auto-organisés, capables de former des parois vasculaires complexes et de s'intégrer à des réseaux microvasculaires, surmontant ainsi un obstacle majeur dans la fabrication de tissus perfusables de grande taille.

Dogan, L. E., Chicaiza-Cabezas, N. A., Kleefeldt, F. + 3 more2026-03-18📄 bioengineering

Predicting post-TEVAR endoleaks: a pre-operative hemodynamic risk factor from patient-specific Fluid-Structure Interaction simulations

Cette étude propose un nouveau facteur de risque préopératoire, noté R et dérivé de simulations numériques couplées fluide-structure, capable de prédire avec succès la formation d'endofuites de type I et III après une réparation endovasculaire de l'aorte thoracique (TEVAR).

Duca, F., Tavarone, S., Domanin, M. + 4 more2026-03-18📄 bioengineering

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