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BoltzGen: Toward Universal Binder Design
BoltzGenは、構造予測と柔軟な設計制約を統合した統一的な全原子生成モデルであり、8つの実験キャンペーンを通じて検証された通り、多様な生物分子標的に対して機能的なタンパク質およびペプチドバインダーを生成することに成功しています。
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214 件の論文
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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Filling the Void: Rapid Revascularization via Vasculogenic Assembly in Semi-synthetic Granular Hydrogel Grafts
本研究は、フィブリンとコラーゲンで満たされた顆粒状ハイドロゲル複合体（GHC）が、埋め込まれた内皮細胞の迅速かつ前培養を必要としない再血管化を可能にし、移植後10日以内にヒト卵巣組織グラフトへの血流回復に成功することを示しており、エンジニアリングされた組織移植体の生存率を高めるための有望なプラットフォームを提供している。
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Bi-level inverse optimal control for preoperative prediction of postoperative squat kinematics after total knee replacement
本研究では、被験者固有またはグループレベルのコスト関数を用いて人工膝関節置換術患者の術後スクワット運動学を再現することに成功した二段階逆最適制御フレームワークを開発しており、これはインプラントのアライメントが動的な機能的アウトカムにどのように影響するかを術前に予測するための将来的な基盤を提供するものである。
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Kombucha-Derived Cellulose Non-wovens: Growth Optimization, Mechanics, and Recycling
本研究は、凍結乾燥を通じて優れた機械的特性を実現するために、コンブチャ由来のセルロース不織布の育成条件および後処理方法を最適化するとともに、酵素分解と電界紡糸による再製造を通じた循環型のライフサイクルを実証するものである。
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A combinatorial DNA origami platform for biologically replicable, thermostable data storage and molecular authentication
本論文は、古典的な配列ベースのストレージとDNAナノ構造手法との間の溝を埋める、スキャフォールド分子に情報をエンコードすることで、生物学的に複製可能で熱安定性が高く、かつランダムアクセス可能なデータストレージおよび分子認証を実現する組合せ論的DNAオリガミプラットフォームであるDOCSを紹介するものである。
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Multiplex engineering of rhesus macaque NK cells enhances homing to sites of HIV replication in B cell follicles.
本研究は、CAR、CXCR5、IL-15の発現、およびPD-1ノックアウトと一過性のCCR7の導入によりマルチプレックス改変された、アフリカミドリザル由来のNK細胞が、安全かつ増殖能を有し、リンパ組織内のB細胞濾胞にあるSIVウイルスリザーバーへと効果的に遊走することを示しており、HIV治癒開発に向けた有望な戦略を提示している。
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Cell-Dense Bioink Design for Xolography: Coupling Refractive Index-Matching with Increased Photoreactivity
本研究は、光学的な透明性と光化学的反応性の間の極めて重要なトレードオフを克服しつつ、ヨジキサノールを用いた屈折率整合バイオインクを開発することで、複雑な幾何学的形状および機能的な骨格筋組織の形成を伴う高密度（最大5×10⁶ cells/mL）の構成物の高解像度かつ体積的な造形を可能にし、組織工学のためのXolographyを進展させるものである。
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ProtGPT3: an Open-source family of Promptable and Aligned Protein Language Models
本論文は、機能的かつ多様なタンパク質配列を生成するための、ファインチューニングに代わるスケーラブルで効果的な手法として、数発プロンプティング（few-shot prompting）および推論時のステアリング（inference-time steering）を実証する、プロンプト可能でアライメントされたタンパク質言語モデルのオープンソースファミリーであるProtGPT3を紹介するものである。
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Spatial engineering of posterior organizers in cerebral organoids via controlled morphogen exposure within hydrogels
本研究は、制御されたモルフォゲン曝露とデジタル光処理を利用して、脳オルガノイドにおける後方オーガナイザーの形成を誘導し、それによって生体内の組織構成をより忠実に再現する精密な空間パターニングを可能にする、空間工学的なハイドロゲルプラットフォームを提示するものである。
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Stochastic Growth Modeling of Vascular Plaque Dynamics and Derivation of Optimal Dosing Curves
本研究は、従来の3D CFD（数値流体力学）の膨大なコストを克服しつつ、個別化医療戦略を可能にするために、マルコフ過程に基づいた計算効率の高い擬似3D確率的成長モデルを提案し、血管プラークの動態をシミュレートして標的薬物送達のための最適な投与曲線を導出するものである。