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基于机器学习的多目标优化设计在按需喷墨生物打印中的应用 Article
时佳, 宋锦春, Bin Song, Wen F. Lu
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第3期 页码 586-593 doi: 10.1016/j.eng.2018.12.009
按需滴化微喷射（DOD）生物打印技术以其高通量效率和高成本效益在组织工程中得到了广泛的应用。然而，这种类型的生物打印技术面临诸如星形液滴产生、过大的液滴生成和过低的液滴速度等问题。这些问题降低了DOD打印技术的稳定性和精度，打乱了细胞排列，进一步产生结构误差。为了解决这些问题，本文提出了一种基于全连接神经网络（FCNN）的DOD打印参数多目标优化（MOO）设计方法。该MOO问题包括两个目标函数：利用FCNN开发星形液滴产生模型；减小液滴直径，提高液滴速度。实验结果表明，使用该方法优化可得到稳定的单滴打印过程，液滴速度由0.88 m·s–1 提高到2.08 m·s–1打印精度和稳定性，对实现精密细胞阵列和复杂的生物功能具有重要意义。此外，对细胞打印实验平台的搭建具有指导意义。
基于液滴微流控的分级结构反蛋白石多孔支架用于仿生三维细胞共培养 Article
邵长敏, 刘羽霄, 池俊杰, 叶方富, 赵远锦
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第12期 页码 1778-1785 doi: 10.1016/j.eng.2020.06.031
医用增材制造领域中的微流控技术 Review
王洁, 邵长敏, 王月桐, 孙凌云, 赵远锦
《工程（英文）》 2020年 第6卷 第11期 页码 1244-1257 doi: 10.1016/j.eng.2020.10.001
用于生物医学的基于微藻的生物杂化材料的设计和开发 Review
张忠阳, 陈雨萌, Lasse Hyldgaard Klausen, Sebastian Amland Skaanvik, 王丹, 陈建峰, 董明东
《工程（英文）》 2023年 第24卷 第5期 页码 102-113 doi: 10.1016/j.eng.2022.09.016
小口径血管的生物打印进展 Review
曹霞, Sushila Maharjan, Ramla Ashfaq, Jane Shin, Yu Shrike Zhang
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第6期 页码 832-844 doi: 10.1016/j.eng.2020.03.019
生物工程血管在再生医学和药物筛选等应用中的需求越来越大，但生物工程血管移植物的真正可用性仍然有限。三维（3D）生物打印技术为移植和再生提供了一种潜在的血管或血管化组织结构的制备方法。本文总结了不同血管的基本生物学特性，以及用于制备血管和血管化组织结构的3D生物打印方法和生物墨水设计，重点探讨了小口径血管。
磁控螺旋形微纳米机器人在生物医学方面的应用 Review
邱发敏, Bradley J. Nelson
《工程（英文）》 2015年 第1卷 第1期 页码 21-26 doi: 10.15302/J-ENG-2015005
磁控螺旋形微纳米机器人可在低强度旋转磁场（<10 mT）的驱动下，实现亚微米精度的三维（3D）游动。由于低强度磁场对细胞和组织无害，磁控螺旋形微纳米机器人在生物医学方面有很大的应用前景，如微创手术、细胞操作和分析以及靶向治疗。本文系统介绍了磁控螺旋形微纳米机器人的制造方法、运动控制和生物医学应用。
使用2D、3D和4D增材制造材料开发生物植入物 Review
刘果, 何云虎, 刘朋超, 陈舟, 陈绪梁, 万镭, 李莹, 吕坚
《工程（英文）》 2020年 第6卷 第11期 页码 1232-1243 doi: 10.1016/j.eng.2020.04.015
在过去的30年中，增材制造（AM）发展迅速，并在生物医学应用中显示出巨大潜力。AM是一种面向材料的制造技术，其材料固化机制、打印结构精度、后处理过程和功能应用都是基于打印材料的。但是，用于制造生物植入物的3D可打印材料仍然非常有限。本研究对用于生物植入物的2D、3D AM材料进行了概述。此外，在我们团队先前开发的4D打印陶瓷前驱体及陶瓷材料的基础上，受太极思想的启发，本文提出了一种简单而新颖的软硬集成4D增材制造概念，以应用于人体系统中复杂且动态的生物结构。多材料打印技术的发展，使得人们未来可以使用2D、3D、4D AM材料开发生物植入物和软硬集成生物结构。
可见光引发的3D 生物打印技术及其生物墨水材料在组织工程领域的研究进展 Review
郑子卓, David Eglin, Mauro Alini, Geoff R. Richards, 秦岭, 赖毓霄
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第7期 页码 966-978 doi: 10.1016/j.eng.2020.05.021
3D生物打印技术是一种基于传统3D打印技术发展起来的新兴技术。在众多3D生物打印技术中，光固化3D生物打印技术在组织工程研究领域发挥着重要作用，而光固化3D生物打印技术的成功应用又与生物材料的光固化特性不可分割。然而，紫外线用于3D生物打印可能会造成细胞损伤，影响细胞的活力。而可见光在生物安全性方面具有独特的优势，所以，将可见光交联技术应用在3D生物打印领域极具应用前景。本文回顾了目前可应用的由可见光引发的3D生物打印技术，并对可见光交联生物墨水的交联机理、可见光引发剂类型和生物医学应用进行了介绍。本文最后对可见光引发的3D生物打印设备及水凝胶目前在生物医学领域应用中存在的挑战和前景进行了讨论。
募集抗原特异性T细胞的3D打印支架促进血管化 Article
李翠笛, 马振江, 李文韬, 颉天阳, 钟丽萍, 陈宏方, 王文豪, 王金武, 崔文国, 赵永祥
《工程（英文）》 2022年 第17卷 第10期 页码 183-195 doi: 10.1016/j.eng.2021.05.018
3D打印支架植入后激起的免疫反应是组织修复效果的主要决定性因素。因此，巧妙调控免疫反应的支架材料具有高效修复组织的潜能。本研究受抗原特异性免疫反应对血管新生促进作用的启发，通过动态共价键将介孔二氧化硅微棒（MSR）/聚乙烯亚胺（PEI）/卵清蛋白（OVA）自组装疫苗与3D打印自固化磷酸钙骨水泥（CPC）基支架结合，构建了一种具有调控局部体液免疫反应功能的组织修复支架通过局部释放OVA激活体液免疫反应，支架可有效募集抗原特异性CD4+ 2 型辅助性T细胞（Th2 细胞），从而促进支架植入早期的血管新生；在提供充足和丰富的血供环境的同时，MSR微棒中释放的硅离子还能有效加速骨再生在室温下稳定成型的自固化磷酸钙基打印浆料能够促进功能性氧化透明质酸在材料中的均匀分布和结构保持，并构建具有均匀连通孔道的支架。此外，原位颅骨缺损修复模型结果表明，负载疫苗的支架可促进血管化骨组织再生。总之，该方法为具有促进血管新生功能个性化植入体的设计提供了一种新思路。
支架与组织的设计及3D打印 Review
安佳, Joanne Ee Mei Teoh, Ratima Suntornnond, Chee Kai Chua
《工程（英文）》 2015年 第1卷 第2期 页码 261-268 doi: 10.15302/J-ENG-2015061
目前，组织工程学中应用3D打印工艺的情况越来越多。本文介绍3D打印技术在组织工程学应用领域的最前沿研究，尤其侧重于计算机辅助支架设计系统的开发、功能梯度支架的直接3D打印、选择性激光烧结 (SLS) 和熔融沉积成型 (FDM) 工艺建模、利用微观和宏观特征进行支架间接增材制造、生物反应器的开发，以及3D/4D生物打印。本文还讨论3D打印的技术限制，进而突出新3D打印方法在组织工程学领域得到进一步改善的可能性。
可自供能感知液滴撞击的3D打印超疏水磁性器件 Article
张璇, 王琦, 邹瑞萍, 宋波, 闫春泽, 史玉升, 苏彬
《工程（英文）》 2022年 第15卷 第8期 页码 197-206 doi: 10.1016/j.eng.2022.04.009
三维（3D）打印的软磁结构在工程和材料领域已引起广泛关注和研究。在本文的研究工作中，通过整合两种3D打印方法，制造了一种具有柔性超疏水和磁性的器件。3D打印磁性器件（3DMD）在连续滴水时，表现出具有长期稳定的力电转换能力，输出电流比现有文献记录的输出电流高。这种结合了能量转换的组合型设计有望推动 3D打印领域的发展。
Kan Wang, Chia-Che Ho, Chuck Zhang, Ben Wang
《工程（英文）》 2017年 第3卷 第5期 页码 653-662 doi: 10.1016/J.ENG.2017.05.013
生物三维打印——组织器官制造新途径 Review
张斌, 高磊, 马梁, 罗熠晨, 杨华勇, Zhanfeng Cui
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第4期 页码 777-794 doi: 10.1016/j.eng.2019.03.009
生物三维打印是一种快速发展的技术，已广泛用于组织工程、疾病研究和药物筛选。它以逐层方式沉积各种类型的生物材料、细胞和生物分子，并能够精确控制它们的空间分布。该技术有望在将来解决器官短缺问题。本文首先介绍了三类生物三维打印策略：喷墨打印、挤出打印和基于光的打印。其次，讨论了包括生物材料和细胞在内的“生物墨水”。再次，系统地总结了生物三维打印在制造实体结构或中空结构的含细胞组织器官的最新进展，包括软骨、硬骨、皮肤、肌肉和血管网络等。随后，综述了利用生物三维打印技术制造药物开发和毒性测试的器官芯片的进展。最后，讨论了当前本领域的主要挑战并展望了未来生物三维打印研究的发展方向。
基于脱细胞后鱼皮细胞外基质的生物打印水凝胶纺织品用于创面修复 Article
林祥, 张涵, 张慧, 张倬豪, 陈国璞, 赵远锦
《工程（英文）》 2023年 第25卷 第6期 页码 120-127 doi: 10.1016/j.eng.2022.05.022
标题 作者 时间 类型 操作
用于生物医学的基于微藻的生物杂化材料的设计和开发
张忠阳, 陈雨萌, Lasse Hyldgaard Klausen, Sebastian Amland Skaanvik, 王丹, 陈建峰, 董明东
期刊论文
京公网安备 11010502051620号
