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肌腱-骨界面的独特结构可有效缓解应力集中，在人体运动功能中发挥着重要作用。当发生损伤时，由于生理结构复杂和再生能力差，临床手术治疗往往会导致界面处瘢痕组织形成，提高再次损伤几率。传统的生物材料倾向于增强与肌腱-骨直接相关的生物功能，如成骨分化或肌腱分化，但损伤部位三维微环境，尤其是体内免疫细胞引发的炎症反应，同样至关重要。根据研究经验，减少 M1巨噬细胞在肌腱-骨界面的聚集并诱导 M2巨噬细胞极化...
胎儿脑组织育出3D“迷你”类器官（图）
脑组织 3D 神经元细胞
2024/1/11
整个人类胎儿大脑类器官的图像。干细胞用SOX2（灰色）标记，神经元细胞(TUJ1) 根据深度从粉红色到黄色进行颜色编码。
中国科学院动物研究所白明研究团队合作创制保存高质量DNA的昆虫野外监测装置（3D打印版）
白明 昆虫 监测装置 生态系统
2024/2/27
生物多样性丧失是全球三大环境危机之一。昆虫，作为一个极其庞大且多样化的生物群体，几乎占据各种类型栖息地，在生态系统中扮演着至关重要的角色。“SITE-100”国际大科学计划，是由中国科学院动物研究所白明研究员与英国自然博物馆Alfried Vogler 教授联合发起的全球昆虫多样性监测计划。通过全球构建100个以上标准样地和标准化分析流程，从物种多样性、遗传多样性和形态多样性三个维度揭示全球昆虫多...
中国科学院福建物构所3D打印仿生结构研究获进展（图）
福建物构所 3D打印 仿生结构
2023/5/3
具有复合特征的仿生结构因独特的机械性能，为各种工程应用开发设计优异性能的结构提供了设计思路。然而，在仿生制造和设计这些复杂精细结构时，在模具成型和复杂结构验证等方面常常受到加工条件限制。3D打印可快速制造各种复杂结构，为仿生结构的设计、制造和验证提供了新方法。
首个人类气味受体3D结构有望探明嗅觉的秘密
气味受体 3D结构 气味分子 自然
2023/7/4
日常生活中充满了各种气味，令人愉悦的花香、让人作呕的腐烂气味儿... ...人们利用鼻子中的气味受体蛋白接收这些信息。
中国科学院光固化3D打印微生物活性功能体研究获进展（图）
光固化3D打印 微生物活性功能
2022/11/28
2022年来，水体富营养化对水生态平衡和人类健康造成危害。固定化微生物技术是利用物理或化学方法将游离微生物细胞限制在一定空间区域内，既能免受流水冲刷流失、可重复循环利用，又能保持生物活性，有效去除水体中的污染物，但因现有材料及制作方法的限制而未得到广泛应用。
近年来，水体富营养化对水生态平衡和人类健康造成严重危害。固定化微生物技术是利用物理或化学方法将游离微生物细胞限制在一定空间区域内，既能免受流水冲刷流失、可重复循环利用，又能保持生物活性，能有效去除水体中的污染物，但因现有材料及制作方法的限制而未得到广泛应用。
中国科学院水生生物研究所解析3D基因组重塑对裸鲤摄食偏好适应性的调控机制（图）
3D基因 裸鲤摄食偏好 演化
2022/10/22
摄食偏好的分化是导致新物种出现的重要机制之一。然而，人们对摄食偏好适应的潜在遗传机制知之甚少。生活在青藏高原的斜口裸鲤(Gymnocypris eckloni scoliostomus)和花斑裸鲤(G. eckloni eckloni)是在较短的时间内(~57000年)完成分化的2个近源物种，并演化出不同的摄食偏好，在摄食器官形态和功能上表现出显著的适应性差异。与花斑裸鲤的杂食性不同，斜口裸鲤长期...
脊髓损伤（SCI）是严重的中枢神经系统创伤性疾病。损伤后大脑和周围器官之间的神经连接中断，导致损伤节段以下的感觉和运动功能丧失，严重影响患者的生活质量，并对家庭和社会带来经济负担。SCI的临床治疗方式主要包括手术治疗、药物治疗和康复治疗等。尽管治疗技术有了长足进步，但恢复患者的感觉和运动功能仍是巨大挑战。
脊髓损伤（SCI）是一种严重的中枢神经系统创伤性疾病，全球每年有多达50万人因病致残。损伤后大脑和周围器官之间的神经连接中断，导致损伤节段以下的感觉和运动功能丧失，严重影响患者的生活质量，并且对家庭和社会带来巨大的经济负担。目前，SCI的临床治疗方式主要包括手术治疗、药物治疗和康复治疗等，尽管治疗技术有了长足的进步，但恢复患者的感觉和运动功能仍然是一个巨大挑战。
金属含羞草：金属玻璃仿生3D屈曲结构（图）
金属玻璃 仿生 3D屈曲结构 金属含羞草
2023/1/6
含羞草在抵御触碰、机械振动和风等外界的侵扰时，其叶片会自动闭合；当外部刺激消失后，叶片又会重新打开。这是因为叶片内水的重新分布，使叶片一侧的细胞收缩，另一侧的细胞膨胀，从而在叶片两面产生尺寸错配。另外，植物生长造成的不同部分（叶脉和非叶脉部分）的尺寸差异，也会使花瓣和叶子存在自然弯曲和可翻转的三维形状。受植物的启发，这项研究采用结构材料（金属玻璃）模拟震感植物的变形行为，利用金属玻璃和其部分区域晶...
In a first-of-its-kind clinical trial, a human has received a 3D-bioprinted ear implant grown from the patient’s own living cells – thanks to a technology platform developed by a Cornellian-founded st...
PNAS丨商珞然课题组报道可3D打印的生物相容性结构色传感材料（图）
健康监测 食品安全 环境监测 生物医学工程
2023/4/14
生物传感器在疾病诊断、健康监测、食品安全、环境监测等众多行业中起到十分重要的作用，尤其是在医学和生物医学工程中的应用展现出巨大的潜力。在分子层面，具有传感功能的微载体能够实现疾病标记物分子的定量检测。
受自然界的启发，基于刺激响应行为的响应型水凝胶致动器在软体机器人、柔性电子、生物医学等领域得到了广泛关注。水凝胶微致动器在显微操作、微机器人、微流体、智能传感器等领域的应用非常重要。然而，要实现水凝胶微致动器在微纳尺度上的精确制备及可控操纵仍存在巨大的挑战。
研究人员成功模拟了一个活的“最小细胞”。这一进展将有助于创建计算机模型，准确预测活细胞在基因组或其他特征发生变化时的行为方式。 图片来源：L. BRIAN STAUFFER