Bioingegneria

I biomateriali sono materiali progettati per interagire favorevolmente con organismi biologici o molecole. Questi materiali possono essere derivati o prodotti da un organismo, o possono anche essere un polimero sintetizzato. Gli ingegneri utilizzano questi nuovi materiali in una vasta gamma di applicazioni, come l'ingegneria tissutale, il biosensing e la somministrazione di farmaci. Questo video introduce materiali comuni di derivazione biologica e fornisce esempi di tecniche comuni utilizzate...

Il collagene è un altro biomateriale ampiamente utilizzato che ha trovato popolarità in applicazioni commerciali, come la fotografia. Il collagene è stato più recentemente utilizzato in applicazioni di ingegneria tissutale, creando idrogel che forniscono struttura al tessuto ingegnerizzato. Questo video introduce il collagene come biomateriale, dimostra come viene raccolto dalla pelle suina e mostra come il materiale viene utilizzato per creare un idrogel per applicazioni di ingegneria...

Le fibre di seta sono state lavorate e utilizzate per creare tessuti e fili per secoli. Tuttavia, la solubilizzazione delle fibre di seta, trasformandola così in una soluzione pre-polimerica versatile, è una tecnologia molto più recente. La seta solubilizzata può essere lavorata in molti modi diversi per creare un materiale biocompatibile con proprietà meccaniche controllabili. Questo video introduce la lavorazione della seta dai bozzoli del baco da seta e mostra come la soluzione di seta può...

I sistemi bio-microelettromeccanici, chiamati anche BioMEM, sono dispositivi su microscala che consentono l'uso di piccoli volumi di campioni e reagenti per dispositivi diagnostici in vivo e in vitro. Questi dispositivi svolgono varie funzioni come la filtrazione, il rilevamento o la sintesi su microscala, consentendo risparmi sui costi e una migliore sensibilità. Questo video introduce i BioMEM, tocca il loro uso nel campo della bioingegneria e presenta alcuni metodi di spicco utilizzati nella...

La fabbricazione di dispositivi BioMEM viene spesso eseguita utilizzando una tecnica di microfabbricazione chiamata fotolitografia. Questo metodo ampiamente utilizzato utilizza la luce per trasferire un modello su un wafer di silicio e fornisce la base per la fabbricazione di molti tipi di dispositivi BioMEM. Questo video presenta la tecnica della fotolitografia, mostra come viene eseguito il processo nella camera bianca e introduce alcune applicazioni del processo.

Molti dispositivi BioMEM, come i canali microfluidici, sono fabbricati utilizzando la tecnica della litografia morbida. Qui, un modello su microscala viene replicato polimerizzando un polimero elastomerico sulla struttura 3D. Queste strutture polimeriche vengono quindi utilizzate per creare una vasta gamma di dispositivi, che vanno dai canali microfluidici per applicazioni di bioricensamento ai bioreattori su microscala per la visualizzazione di micro-colonie. Questo video introduce la...

Il bioprocessing è un metodo che utilizza organismi viventi per produrre un prodotto target desiderato. Spesso, il bioprocessing si riferisce all'uso di bioreattori per produrre prodotti proteici da organismi geneticamente modificati. Questo campo è responsabile della produzione su larga scala di bioterapia; farmaci che sono diventati essenziali per migliorare la qualità della vita di molti con malattie complesse come il cancro, le malattie autoimmuni e l'HIV / AIDS. Questo video introdurrà...

Questo video presenta la biologia sintetica e il suo ruolo nella bioingegneria. La biologia sintetica si riferisce ai metodi utilizzati per modificare geneticamente gli organismi al fine di renderli in grado di produrre grandi quantità di un prodotto. Questo prodotto potrebbe essere una proteina che la cellula già produce o una nuova proteina che è stata codificata in una sequenza di DNA appena inserita. Qui, discutiamo di come il materiale genetico di un organismo viene modificato usando la...

I bioreattori sono utilizzati per far crescere organismi in grandi volumi, consentendo così la produzione di quantità di massa del prodotto target. Questi reattori possono essere reattori batch, che contengono tutti i componenti necessari per la crescita cellulare, o reattori continui, che hanno porte di ingresso e di uscita che consentono l'aggiunta di nuovi mezzi di crescita e la rimozione dei rifiuti cellulari. Questo video presenta reattori batch e continui e dimostra l'uso di bioreattori...

I biosensori sono dispositivi che utilizzano una vasta gamma di processi biologici e proprietà fisiche al fine di rilevare una molecola biologica, come una proteina o una cellula, o una molecola non biologica, come un componente chimico o un contaminante. Questo campo interdisciplinare utilizza proprietà elettriche, ottiche, elettrochimiche o persino meccaniche per rilevare la presenza della molecola bersaglio. Questo video introduce il campo del bioensing e rivede i tipi comuni di tecnologie...

I biosensori elettrochimici rilevano il legame di una molecola bersaglio rilevando un evento di ossido-riduzione. Questi sensori hanno aperto la strada al biosensing moderno dopo l'invenzione del biosensore del glucosio. Questo video introdurrà il biorisensamento elettrochimico, mostrerà il funzionamento del biosensore del glucosio e discuterà di come i biosensori elettrochimici vengono utilizzati nel rilevamento del cancro.

I biosensori ottici utilizzano la luce per rilevare il legame di una molecola bersaglio. Questi sensori possono utilizzare una molecola di etichetta, che produce un segnale misurabile come la fluorescenza, oppure questi sensori possono essere privi di etichette e utilizzare i cambiamenti nelle proprietà ottiche, come l'indice di rifrazione, per percepire il legame della molecola bersaglio. Questo video presenta biosensori ottici sia privi di etichette che di etichette, dimostra il loro utilizzo...

L'ingegneria tissutale mira a creare tessuto artificiale da biomateriali, cellule specifiche e fattori di crescita. Questi costrutti tissutali ingegnerizzati hanno benefici di vasta portata, con possibilità di sostituzione degli organi e riparazione dei tessuti. Questo video introduce il campo dell'ingegneria tissutale ed esamina i componenti del tessuto ingegnerizzato. Questo video delinea anche alcuni metodi importanti utilizzati per creare l'impalcatura tissutale, introdurre una popolazione...

Sebbene la coltura tissutale bidimensionale sia comune da qualche tempo, le cellule si comportano in modo più realistico in una coltura tridimensionale e imitano più da vicino il tessuto nativo. Questo video introduce la coltura tissutale istotipica, in cui la crescita e la propagazione di una linea cellulare viene effettuata in una matrice tridimensionale ingegnerizzate per raggiungere un'alta densità cellulare. Qui, mostriamo la raccolta di cellule dal tessuto del donatore, seguita dalla...

Organi interi possono essere coltivati ex vivo utilizzando bioreattori specializzati con l'obiettivo di riparare o sostituire interi organi. Questo metodo utilizza un organo donatore che viene spogliato di tutte le cellule, lasciando dietro di sé la struttura tridimensionale, che viene poi ripopolata con nuove cellule. Questo video dimostra l'intera coltura d'organo dei polmoni e mostra come sia necessaria una coltura dinamica che imita la stimolazione meccanica nel corpo per indurre le...