Cross-species meta-analysis reveals determinants of homing gene drive performance
CRISPR/Cas9 遺伝子ドライブの 42 件の研究から得られた約 100 万個のデータを用いたメタ分析により、種の違いが最も重要な要因であるものの、設計要素の組み合わせが性能に大きく影響し、その知見を共有する対話型ウェブツールの開発を通じて、より効率的な遺伝子ドライブの設計が可能になることが示されました。
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bioengineering
354 件の論文
Universal functionalization of extracellular vesicles with nanobody adapters
本研究は、親細胞の遺伝子改変を不要とし、単離された細胞外小胞（EV）にナノボディアダプターを介して任意のタンパク質を迅速かつ柔軟に付着させる「NaTaLi」システムを開発し、がん治療などへの標的化 EV 療法の開発を加速させる汎用的な手法を確立したものである。
Early electrical stimulation promotes functional recovery after volumetric muscle loss
著者らは、完全埋め込み型バイオ電子システムを用いて急性期に電気刺激を投与することで、筋肉量損失（VML）後の血管新生や再生マクロファージの増加を促進し、ラットの筋機能回復を大幅に改善できることを実証しました。
Spin-State Modulation by Atom-Cluster Synergy Steers H2O2 Conversion toward a Catalase-like Decomposition Pathway for Anti-Inflammatory Therapy
本研究は、単一原子とナノクラスターの共存によるスピン状態制御を通じて過酸化水素の分解経路を抗酸化方向へ誘導し、関節リウマチ治療における抗炎症効果を飛躍的に向上させた Fe-N-C ナノ酵素を開発したことを報告しています。
Expanded stoichiometric model of chondrocyte metabolism: response to cyclical shear and compressive loading
この論文は、男女で異なる反応を示す軟骨細胞の代謝を記述する拡張化学量論モデルを開発・検証し、周期的なせん断および圧縮刺激が軟骨基質タンパク質の合成を促進する一方で窒素の利用可能性が主要な制限因子であることを明らかにし、関節軟骨修復のための代謝最適化戦略の基礎を確立したものである。
A Purpose-Built Open Source Liquid Handler for Industry-Class Automated Experiments
本研究は、市販部品とオープンソース技術を活用して構築された、特定の生物学的実験要件に最適化された産業クラスの高精度液体ハンドリングロボットを開発し、その再現性と高スループット閉ループ制御能力を実証したものである。
CVAE-based Causal Representation Learning from Retinal Fundus Images for Age Related Macular Degeneration(AMD) Prediction
本論文は、網膜眼底画像のみから加齢黄斑変性症（AMD）の複雑な因果メカニズムを解離し、診断予測の信頼性を高めるために、変分オートエンコーダ（VAE）とグラフオートエンコーダ（GAE）を用いた新しい潜在因果表現学習フレームワークを提案し、その有効性を示したものである。
Depth-Sensitive Optical Property Characterization Using Multi-Frequency Laparoscopic SFDI
この論文は、卵巣がんの化学光線療法（CPT）の計画とモニタリングにおいて、多周波数内視鏡空間周波数領域イメージング（SFDI）を用いて層状組織の光学特性を深さ依存性で高精度に推定し、標準的な拡散近似よりも優れた性能を示すことを実証したものである。
CRISPR-Cas9 and PiggyBac Mediated Genetic Modification of Sand Fly Vectors Targeting Olfactory and Non-Lethal Phenotypic Genes
この論文は、CRISPR-Cas9 および PiggyBac 法を用いて、レishmania 症の媒介昆虫であるサシガサ（Lutzomyia longipalpis と Phlebotomus papatasi）の嗅覚や非致死性の表現型に関与する遺伝子を標的とした遺伝子編集に成功し、その証拠を表現型変化、PCR 検出、およびシミュレーション解析の 3 つの独立した根拠によって実証したことを報告しています。
Tomographic Printing in a Chip: A Versatile Platform for Biomimetic 3D Organ-on-Chip
本論文は、事前組み立てされたマイクロ流体チップ内で直接トモグラフィック体積積層造形（TVAM）を行う「TVAM-in-a-chip」という新しいアプローチを提案し、従来のリソグラフィや生体印刷の限界を克服して、漏れや汚染のない高再現性な生体模倣 3D オルガノオンチップの迅速な作製を可能にしたことを報告しています。
Deep Learning-Assisted Evaluation of Laryngeal Mobility in a Rat Model
この論文は、深層学習フレームワーク SLEAP を用いてラットの喉頭動画から喉頭軟骨の動きを追跡し、反回神経損傷後の喉頭可動性を定量的に評価する新しい手法を提案したものである。
Interpretable AI driven materiomics to decode microenvironmental cues for stem cell immunomodulation
本研究は、メチルアクリレート化アルギン酸とゼラチンからなる二元性ハイドロゲルを用いて高スループットデータ基盤の「マテリアロミクス」プラットフォームを構築し、機械学習により幹細胞の免疫調節機能を最適化する微小環境の物理化学的指標を同定するとともに、マクロファージ極性制御においてマトリックス剛性が最も支配的な因子であることを明らかにした。
VascFlexMap: Microvascular Ultrasound Imaging at Low Frame Rates Using Sparse Data and a Transformer-Decoder Network
本論文は、Transformer デコーダネットワークを用いて低フレームレートの超音波データから微細血管マップを高速に再構築する深層学習フレームワークを提案し、従来の超解像超音波法に比べてデータ量を大幅に削減しつつも血管の連続性を維持できることを示しています。
Virtual Population to Re-assess AAA Risk Using Neck Geometry and Shape Compactness Alongside Maximum Diameter
この論文は、最大径だけでなく頸部径や形状の緊密性といった幾何学的特徴が腹大動脈瘤の血流力学に与える影響を解明するため、統計的サンプリングと解剖学的妥当性を組み合わせた自動化された仮想集団生成フレームワークを提案し、シミュレーションを通じてその関係を定量的に評価したものである。
Genetic engineering of carbon monoxide dehydrogenases produces distinct autotrophic phenotypes in Clostridium autoethanogenum
Clostridium autoethanogenum における一酸化炭素脱水素酵素（CODH）の遺伝子改変が、自養代謝や炭素・還元力フローの再分配に及ぼす影響を解明し、酢酸生成菌の細胞工場としての合理的設計に向けた新たな標的を提示した。
Lung-Selective Immune Reprogramming via In Situ Red Blood Cell Hitchhiking Nanoparticles
本研究は、ポリフェノール表面修飾により生体内で赤血球に自発的に結合するナノ粒子「i-Bind」を開発し、肺への選択的な集積と免疫細胞サブセットに応じた免疫再プログラミングを実現することで、肺転移などの治療に新たな道を開いたことを報告しています。
Photopatterned Sacrificial Vascular Architectures for Large Tissue-Scale Oxygenation
本研究では、連続液界面生産（CLIP）技術を用いた光パターン化犠牲テンプレート（pCAST）法を開発し、センチメートル規模の組織内へ精密な血管ネットワークを構築することで、代謝需要と血管構造のバランスに基づいた酸素供給と組織生存率を予測・実証するスケーラブルな設計枠組みを確立しました。
Substitution of Lead Tungstate for Lead Abellaite in a Nanoparticle-Alginate Nanocomposite as a Contrast Agent for Post-Mortem CT Imaging: In Vitro Bulk Performance Evaluation
鉛アベライトの代わりに鉛タングステナノ粒子をアルギン酸ナノコンポジットに導入した造影剤は、粘度や放射線不透過性に大きな変化は見られなかったものの機械的強度が低下したものの、血管造影用として十分な性能を示し、小動物モデルを用いた死後 CT 画像への応用を推進するに値すると結論付けられました。
Rapid Cas13a-based penA genotyping for cefixime susceptibility in Neisseria gonorrhoeae
本研究は、淋菌のセフキシム感受性を予測する penA 遺伝子の変異を、CRISPR-Cas13a 法と等温増幅を組み合わせた迅速なポータブルプラットフォームで検出する手法を開発し、その高い精度と凍結乾燥による冷蔵チェーン不要での実用可能性を実証したものである。
Programmable Lipid Nanoparticle Targeting via Corona Engineering
本研究は、アポE 変異体や PCSK9 による肝細胞受容体の遮断と抗体による標的化を組み合わせることで、リポナノ粒子の肝臓集積を大幅に抑制しつつ、T 細胞や脳、心臓など多様な組織への効率的な送達を実現するモジュラーなプラットフォームを確立したことを報告しています。