Reciprocal macrophage-MSC crosstalk drives immunomodulatory and regenerative phenotypes in a mineralized collagen scaffold
無機化コラーゲン足場を用いたマクロファージと間葉系幹細胞（MSC）の双方向的な相互作用が、初期の炎症反応を介してMSCの免疫調節能を高め、マクロファージのM2 様極性化を促進し、結果として骨再生を加速させることが示されました。
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bioengineering
354 件の論文
Self-Terminating Bilayer Hydrogel Actuators via Enzyme-Programmed Mechanical Feedback
この論文は、熱応答性層とトリプシンを内蔵した酵素プログラム層からなる二層構造のハイドロゲルアクチュエータを開発し、温度変化による急速な形状変化と酵素反応による層の軟化という機械的フィードバックを組み合わせることで、外部介入なしに自己制御された形状変形と自律的な回復を実現し、腸内酵素の局所送達用グリッパーとしての応用可能性を実証したものである。
Mineralized collagen scaffold pore architecture and glycosaminoglycan content biases anti-inflammatory macrophage phenotype
本研究は、骨修復におけるマクロファージの抗炎症性（M2）への分化が、鉱物化コラーゲン足場のパイプ構造（孔径や配向）およびグリコサミノグリカン（GAG）の組成によって調節され、特に異方性で孔径が小さくヘパリンを含む足場が早期の血管新生および修復促進反応を促進することを明らかにした。
Automated Viability Estimation from Digital Holographic Microscopy: Validation on Heterogeneous Industrial Bioproduction Cultures
この論文は、従来の実験室環境を超え、多種多様な工業的 CHO 培養条件（最大 1 億個/mL の細胞密度を含む 40 例のデータ）において較正なしで適用可能な、ラベルなしデジタルホログラフィック顕微鏡（DHM）を用いた細胞生存率の自動推定パイプラインを提案し、その有効性とプロセス制御への応用可能性を実証したものである。
CREB: Consistent Reference External Batch Harmonization
本研究は、機械学習モデルの汎化性能を向上させるために、従来の ComBat 法が抱えるデータリークのリスクや未見データへの適用限界を克服し、訓練データから学習したサイト効果の事前分布を参照として新たな外部データにも一貫して適用可能な新規ハーモナイズ手法「CREB」を提案し、その有効性と生物学的バリアンスの保持を確認したものである。
Peptide-Induced Formation of Extracellular Vesicles that are DistinctFrom Endogenous E. coli OMVs, and Provide an Enhanced Platformfor Protein Production and Purification.
本研究は、E. coli において VNp ペプチド融合タンパク質が誘導する人工的な細胞外小胞が、天然の OMV とは構成や組織が異なり、高濃度かつ正しく折りたたまれた組換えタンパク質の生産・精製を可能にする新たなバイオテクノロジープラットフォームであることを明らかにしました。
Human decellularized extracellular matrix from adipose tissue is a permissive microenvironment for pancreatic organoids generation
本研究は、ヒト脂肪組織由来の脱細胞化細胞外マトリックス（atdECM）をハイドロゲル化することで、マトリゲルよりも炎症やストレス応答が抑制され生理学的な恒常性に近い転写プロファイルを示すヒト膵臓オルガノイドの培養を可能にする、生体適合性の高い新規プラットフォームを開発したことを示しています。
Mechanistic Evaluation of Amplification Lag in Paper-Based Colorimetric Loop Mediated Isothermal Amplification (LAMP) and Its Reduction by BSA Pre-Coating
本論文は、紙ベースの LAMP 検出における増幅遅延のメカニズムを解明し、低コピー数では拡散制限、高コピー数では非特異的吸着が主要因であることを示すと同時に、BSA 前処理により吸着を抑制し、検出時間を平均 6 分短縮できることを実証した。
Modeling a Shared Reality of Tractography through Varied Structural Imaging
この論文は、教師モデルから得られた拡散 MRI に基づく線維束追跡の知識を凍結転移学習により FLAIR 画像に適用するフレームワークを提案し、拡散データがなくても白質の構造情報が共有潜在空間から抽出可能であることを示した。
Ion Channel Nano-Diagnostics for ER+ Breast Cancer
本研究は、ER 陽性乳がん細胞で高発現する GIRK1 イオンチャネルを特異的に認識する GAT1508 誘導体を金ナノ粒子に結合させたナノ診断プローブを開発し、蛍光色素や増幅工程なしに光学顕微鏡で ER 陽性乳がん細胞を検出・スクリーニングできることを初めて実証したものである。
Estrogen Receptor Expression Changes After Puberty in the Porcine Anterior Cruciate Ligament
本論文は、思春期前後の雌ブタの前十字靭帯において、エストロゲン受容体αの発現が思春期後に有意に増加し、組織の細胞性低下やマトリックス組成の変化を伴うことを明らかにし、思春期後のエストロゲン感受性の上昇が女性アスリートにおける前十字靭帯損傷の性差に関与する可能性を示唆したものである。
Mechanical Work Performance Constraints and Timing Govern Human Walking: A Modified Inverted Pendulum Model for Single Support
この論文は、人間の歩行が単にエネルギー効率の最適化だけでなく、歩幅や速度、筋の作業能力による機械的制約（特に単脚支持期における転倒防止と仕事量）によって支配されており、これらが好ましい歩行速度の決定要因となっていることを、修正された逆振り子モデルを用いて示しています。
Vertical Ground Reaction Force Morphology Is Determined by Step-to-Step Transition Mechanical Energy Imbalance During Human Walking
本研究は、歩行中の垂直抗力（vGRF）の二峰性構造が、歩行速度の変化に伴うプッシュオフと衝突のインパルスバランスの不均等によって決定され、その不均衡が立脚中期の谷のタイミング変化として現れることを示し、このメカニズムがリハビリテーションや外骨格制御への応用可能性を有することを明らかにした。
Synthetic Immunological Niche Reveals Early Immune Dysregulationand Stratifies Therapeutic Response in Type 1 Diabetes
本研究は、皮下埋め込み型の人工免疫ニッチを用いて1 型糖尿病の病期特異的な免疫異常を捉え、マウスとヒトの両方で疾患進行を早期に予測し、抗 TNF-α療法の反応性を個別化して分類する新たなプラットフォームを確立したものである。
Monitoring Autonomic Tone During Spinal Cord Neuromodulation Using Wearble AURIS Sensor
本研究は、PDMS 基盤を採用した新型イヤ型センサー「AURIS」を用いて、脊髄神経調節療法中の自律神経トーンを非侵襲的かつ高精度にモニタリングする新たな枠組みを提案し、ラットモデルにおける胸部電極との同等性を統計的に実証することで、閉ループフィードバック制御や臨床試験への応用基盤を確立したことを示しています。
Physics-informed multi-encoder adaptive optics enables rapid aberration correction for intravital microscopy of deep complex tissue
本研究では、ガイドスターを必要とせず、低信号・散乱条件下でも迅速かつ高精度に深部組織の収差を補正する物理情報に基づくマルチエンコーダ型適応光学手法「MeNet-AO」を開発し、生体内での深部細胞レベルの高分解能イメージングを可能にしました。
Modular Integration of Impedance Sensing for Real-Time Assessment of Barrier Integrity
本論文は、磁気インターフェースを介して電気インピーダンス検出モジュールを標準的なマイクロ生理システムにモジュール化して追加・除去可能にするアプローチを提案し、既存のオープンウェルワークフローとの互換性を維持しつつ、バリア機能のリアルタイム評価を可能にしたことを報告しています。
A Universal, AI-based Design Framework for Efficient Manufacturing of mRNA Therapeutics
この論文は、半導体産業における普遍的な設計原則にならい、AI を活用して mRNA 配列設計と製造プロセスを分離・最適化する新たな枠組みを提案し、mRNA 医薬品の製造効率を大幅に向上させ、その開発民主化と加速化を実現する可能性を示しています。
A solid-state heater-imager for quantitative evaluation of colorimetric isothermal nucleic acid amplification on paper
この論文は、環境温度変化に左右されず紙基板上の等温核酸増幅反応を均一かつ可視的に定量評価可能にする、二面加熱構造とPID制御を備えた新しい固体ヒーター・イメージャ「ThermiQuant VitroMini」を開発し、その性能を実証したものである。
Regulators of ECM Structure Enable Functional Adaptation to Tensile Loading in Tendon Explants
本論文は、腱の機能適応が単なるタンパク質合成だけでなく、TGF-βや IL-6 シグナル、MMP 抑制、コラーゲン配向の調節など、細胞外マトリックスの構造とターンオーバーを制御する分子プログラムによって駆動されることを、機械的負荷の変化に対するマウス腱の応答を多角的に解析することで明らかにした。