バイオエンジニアリングは、生物学の原理を工学の手法と組み合わせ、新しい医療技術や持続可能な素材を生み出す分野です。生命の仕組みを深く理解し、それを応用して人類が直面する課題を解決しようとする、非常にダイナミックで可能性に満ちた領域です。

Gist.Science は、この分野の最新の研究成果を、専門家のみに限定せず広く共有するために、bioRxiv から公開されるすべてのプレプリントを常時監視・処理しています。私たちは、複雑な技術的詳細を正確に伝える専門的な要約と、誰にでも理解できる平易な解説の両方を提供し、最先端の知見へのアクセスを民主化します。

以下に、bioRxiv から最新に公開されたバイオエンジニアリング関連の論文リストを掲載します。

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In Search for Biomarkers Reflecting Neural Implant-Induced Tissue Response Dynamics

本論文は、脳・脊髄損傷と神経インプラントに共通する細胞外マトリックスの反応をハイドロキシアン(HA)が支配する保存された軸として同定し、HA 関連シグネチャーが神経損傷やインプラントの生体適合性を評価する非侵襲的バイオマーカーとなり得ることを示しています。

Sharbatian, A., Joseph, K., Hofmann, U. G., Coenen, V. A., Stieglitz, T., Ashouri, D.2026-03-21
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Bioimpedance-assisted characterization of cardiac electroporation and anisotropic homogenization by pulsed field ablation

本研究は、生体インピーダンス測定を用いて心臓の電気穿孔をリアルタイムで評価する手法を開発し、電気穿孔による組織の等方性化がモデルを簡素化し、パルス幅に応じた致死電界閾値を確立したことを明らかにした。

Jacobs, E. J., Santos, P. P., Parizi, S. S., Dunham, S. N., Davalos, R. V.2026-03-20
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Engineering a bifunctional alfa and beta hydrolase from a GH1 beta-glycosidase

本論文は、GH1 属の保型的β-グリコシダーゼの活性部位周囲の第 2 殻残基を計算機設計により 45 箇所変異させることで、本来のβ-基質への活性を維持しつつα-基質も分解する二機能酵素を創出したことを報告し、保型 GH 酵素の立体化学的制約が従来考えられていたよりも柔軟に制御可能であることを示しています。

Otsuka, F. A. M.2026-03-20
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Resolving differential vascular graft remodeling using longitudinal multiphoton tracking in a 3D culture platform

この論文は、組織工学血管グラフトの長期的なリモデリングを非破壊的に追跡するための新しい 3 次元培養プラットフォームを開発し、その有効性を動物実験データと比較検証したことを報告しています。

Maestas, D. R., Murphy, T. R., Martinet, K. M., Moyston, T., Min, L. X., Behrangzade, A., Pemberton, B. J., Joy, J., Ye (…)2026-03-19
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Geometry-Encoded Microtrenches Stabilize Endothelium on High Shear Biomaterial Surfaces

本論文は、マイクロトレンチによる幾何学的構造が壁面近傍の血流を再編成し、極端なせん断力下でも血管内皮細胞の付着と機能維持を可能にすることで、心血管インプラントの長期生体適合性を向上させることを実証したものである。

Ibrahim, A. M., Zeng, G., Stelick, S. J., Antaki, J. F., Butcher, J. T.2026-03-19
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Development of a continuous bioreactor to maintain stable nasal microbiomes from swab specimens and synthetic communities

この論文は、人間の鼻の環境を模倣した連続式バイオリアクターを開発し、鼻スワブ検体や合成微生物群集を用いて安定した鼻微生物叢を 1 ヶ月以上維持できることを実証し、S. aureus の除染戦略の確立に貢献する新たなモデルシステムを提案したものである。

Ham, S., Navarro-Diaz, M., Camus, L., Lucas, T. N., Stincone, P., Heilbronner, S., Link, H., Petras, D., Huson, D., Ange (…)2026-03-18
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Immune reprogramming of 3D tumor models via optoporation-mediatedtargeted gene delivery to macrophages

本研究は、金ナノ粒子を用いた光穿孔法により、3 次元膵がんモデル内の腫瘍関連マクロファージに選択的に遺伝子を導入し、抗腫瘍性の腫瘍微小環境へ再プログラミングする新たな手法を確立したことを報告しています。

Poljak, I., Hussein, I. N., Gu, C., Giustarini, G., Teng, X., Toyama, Y., Chiappini, C., Adriani, G.2026-03-18
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Ventricular Forebrain Organoids Reproduce Macroscale Geometry of the Developing Telencephalon

本研究は、内皮細胞用の培地を用いた神経上皮の増殖制御とミニチュアコラーゲン球への埋め込み法を開発することで、発生中の大脳半球の巨視的幾何学構造や組織構造を再現し、神経発達や疾患の解明に資する新しいヒト前脳オルガノイドモデルを確立した。

Justin, A. W., Anderson, A., Guglielmi, L., Lancaster, M. A.2026-03-18
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Exploration of Orally Disintegrating Tablet for Sublingual Vaccination against Mucosal Bacterial Infection

本研究は、細菌性細胞外小胞をリン酸カルシウムナノシェルに封入した舌下用口腔内崩壊錠(Capot)を開発し、マウスおよび非ヒト霊長類において唾液 sIgA 応答を誘導し、抗菌薬耐性を含む歯周病に対する強力な防御免疫を確立したことを報告しています。

Liu, Y., Cai, Q., Hu, X., Liu, X., Guo, P., Zhang, Y., Liu, H., Wang, W., Zheng, D., Pan, C., Guo, L., Yu, X., Zhang, Q. (…)2026-03-17
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The effect of microstructural variations in tendon and ligament on diffusion tensor MRI

この論文は、腱および靭帯の微細構造(特に繊維の分散)が拡散テンソル MRI(DTI)指標に与える影響をシミュレーションで解明し、損傷組織の微細構造変化の推定や臨床応用に向けた重要な知見を提供したことを示しています。

Focht, M. D. K., Borole, A., Moghaddam, A. O., Wagoner Johnson, A. J., Pineda Guzman, R. A., Damon, B. M., Naughton, N. (…)2026-03-16