bioengineering articoli

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

Gli autori hanno sviluppato una nuova classe di lipidi ionizzabili contenenti un gruppo solforato (HHES) che, agendo simultaneamente come scavenger di specie reattive dell'ossigeno e favorendo un rapido metabolismo ed escrezione, permette di decoppiare l'efficacia della consegna di mRNA dalla tossicità, garantendo un'alta efficienza di editing genetico e una sicurezza superiore rispetto ai lipidi convenzionali.

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

Questo studio dimostra che la sostituzione del sito di legame del repressore BCL11A con un motivo attivatore TAL1:GATA1 nei promotori HBG1/2, ottenuta tramite editing genomico ottimizzato nelle cellule staminali ematopoietiche, riattiva efficacemente l'emoglobina fetale e corregge il fenotipo della malattia falciforme.

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

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

Questo articolo presenta un dispositivo che adatta la microscopia a foglio di luce verticale per l'imaging di campioni biologici all'interfaccia aria-liquido, dimostrando la sua efficacia su diversi modelli e fornendo una soluzione per estendere l'uso di questa tecnologia a sistemi precedentemente incompatibili.

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

Questo studio dimostra che il metodo GROQ-seq consente misurazioni quantitative e riproducibili della funzione proteica su larga scala, garantendo un'elevata coerenza dei dati sia tra misurazioni biologiche indipendenti che tra esperimenti condotti in due diverse strutture.

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

Questo studio presenta un fantasma cerebrale *in-silico* realistico e open-source che incorpora l'anisotropia di suscettività per dimostrare come tale fenomeno influenzi negativamente l'accuratezza degli algoritmi di separazione della suscettività, sottolineando la necessità di includerlo nei modelli di calcolo.

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

LLM-autonomous development of deep learning models for quantitative microscopy

Questo lavoro presenta un framework in cui un agente basato su un modello linguistico di grandi dimensioni (LLM) sviluppa autonomamente modelli di deep learning per l'analisi quantitativa di immagini microscopiche, permettendo ai ricercatori di ottenere risultati all'avanguardia senza possedere competenze specifiche nel campo del machine learning.

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

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

Questo studio dimostra che la biofedeltà spettrale non può essere ridotta a un singolo indicatore e propone un framework multi-metrico basato su un consenso di rango per superare i limiti delle valutazioni tradizionali, offrendo una base più robusta per la validazione dei modelli biomeccanici e la progettazione delle funzioni di perdita nel machine learning.

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

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

Gli autori presentano una piattaforma microfluidica che, mediante la somministrazione controllata di SAG, induce la formazione di domini ventrali e dorsali distinti all'interno di un singolo organoide del cervello in via di sviluppo, offrendo un metodo scalabile per studiare la regionalizzazione tissutale senza la necessità di fondere organoidi indipendenti.

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

Questo studio presenta un microscopio a tre fotoni migliorato che consente l'imaging ad alta risoluzione della struttura e della funzione cerebrale nel topo fino a profondità di 2,5 mm, superando i precedenti limiti della microscopia multifotonica.

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

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

Lo studio dimostra che l'ancoraggio delle citochine all'acido ialuronico migliora significativamente la ritenzione intratumorale e il profilo di sicurezza rispetto alle strategie basate sul collagene, offrendo un'alternativa promettente per la somministrazione intratumorale di immunoterapie.

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

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

Il paper presenta PA-SfM, un framework senza tracciatori che utilizza la modellazione differenziabile della radiazione acustica su dati fotoacustici monocromatici per recuperare la posa del sensore e ricostruire immagini 3D ad alta fedeltà durante scansioni manuali, eliminando la necessità di costosi sistemi di posizionamento esterni.

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

Attraverso misurazioni angolari e simulazioni, questo studio rivela che la diffusione della luce in *C. elegans* deriva da due componenti distinte, la diffusione superficiale e quella volumetrica, fornendo linee guida pratiche per ottimizzare il contrasto nelle immagini biologiche.

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

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

Gli autori hanno sviluppato KRH, una variante di SaCas9 progettata interamente tramite un flusso di lavoro computazionale chiamato UniDesign, che espande la specificità del PAM da NNGRRT a NNNRRT e migliora l'efficienza di editing fino a 116 volte rispetto al tipo selvatico, dimostrando che il design razionale può eguagliare o superare le varianti ottenute per evoluzione.

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

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

Lo studio dimostra che il bisteccone di fungo criniera di leone, grazie alla sua struttura fibrosa e alle sue proprietà meccaniche e reologiche misurabili, offre un'alternativa proteica intera promettente con un profilo sensoriale simile alla carne, stabilendo un legame diretto tra le caratteristiche fisiche e la percezione umana.

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

Gli autori hanno sviluppato un organo su chip umano (synToC) che ricrea il microambiente dei tendini sinoviali per modellare la formazione di aderenze peri-tendinee senza bisogno di TGF-β1 esogeno, dimostrando che l'inibizione della via IL-6/JAK/STAT può sopprimere l'attivazione fibroblastica e la fibrosi, offrendo così un nuovo metodo per testare farmaci anti-fibrotici.

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

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

Il presente studio introduce Z-TAC, una strategia versatile che trasforma anticorpi IgG esistenti in degradatori di proteine di superficie cellulare, consentendo una degradazione efficiente e sostenuta di singoli recettori o combinazioni di essi, superando così i limiti degli approcci farmacologici convenzionali.

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

Questo studio dimostra sperimentalmente che l'utilizzo di condizioni al contorno di Dirichlet, piuttosto che di Neumann, nei modelli agli elementi finiti per la stimolazione cerebrale profonda direzionale è fondamentale per ottenere una precisione superiore nella previsione del volume di tessuto attivato, evitando una sovrastima di circa il 67%.

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

Questo studio presenta una membrana biodegradabile in PLGA/PCL con porosità interconnessa che, evolvendo strutturalmente durante il degrado, abilita un modello "polmone-su-chip" fisiologicamente rilevante per studiare la tossicità delle particelle e la risposta terapeutica a livello della barriera alveolare.

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

Gli autori presentano un organo-lungo polmonare su chip biodegradabile basato su una membrana porosa in PLGA che replica la barriera aria-sangue umana e dimostra la sua efficacia nel valutare la tossicità polmonare specifica delle fonti di particolato derivante dalla combustione di rifiuti.

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

Volumetric Scattering Microscopy

Il paper presenta la microscopia di scattering volumetrico (VSM), un metodo di imaging ottico-computazionale senza scansione che ricostruisce strutture fluorescenti tridimensionali in tessuti biologici dispersivi trasformando la luce diffusa in una risorsa di codifica strutturata.

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

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