Bioengenharia

Biomateriais são materiais projetados para interagir favoravelmente com organismos biológicos ou moléculas. Esses materiais podem ser derivados ou produzidos por um organismo, ou podem até ser um polímero sintetizado. Os engenheiros usam esses novos materiais em uma ampla gama de aplicações, como engenharia de tecidos, biosensação e entrega de medicamentos. Este vídeo introduz materiais biologicamente derivados comuns, e fornece exemplos de técnicas comuns usadas para processá-los. Os...

O colágeno é outro biomaterial amplamente utilizado que tem encontrado popularidade em aplicações comerciais, como a fotografia. O colágeno tem sido usado mais recentemente em aplicações de engenharia de tecidos, criando hidrogéis que fornecem estrutura para tecido projetado. Este vídeo introduz o colágeno como um bioma material, demonstra como ele é colhido da pele suína e mostra como o material é usado para criar um hidrogel para aplicações de engenharia de tecidos. Finalmente, várias...

Fibras de seda foram processadas e usadas para criar tecidos e fios por séculos. No entanto, a solubilização das fibras de seda, transformando-a em uma solução versátil pré-polímero é uma tecnologia muito mais nova. A seda solubilizada pode ser processada de muitas maneiras diferentes para criar um material biocompatível com propriedades mecânicas controláveis. Este vídeo introduz o processamento de seda de casulos de vermes de seda, e mostra como a solução de seda pode ser usada para criar...

Sistemas biomicetroelemanecânicos, também chamados de BioMEMs, são dispositivos de microescala que permitem o uso de pequenos volumes de amostras e reagentes para dispositivos de diagnóstico in vivo e in vitro. Esses dispositivos executam várias funções como filtração, sensoriamento ou síntese na microescala, permitindo economia de custos e melhor sensibilidade. Este vídeo introduz BioMEMs, toca em seu uso no campo da bioengenharia, e apresenta alguns métodos proeminentes usados na fabricação.

A fabricação de dispositivos BioMEM é frequentemente feita usando uma técnica de microfabização chamada fotolitografia. Este método amplamente utilizado utiliza a luz para transferir um padrão para um wafer de silício, e fornece a base para a fabricação de muitos tipos de dispositivos BioMEM. Este vídeo apresenta a técnica de fotolitografia, mostra como o processo é realizado na sala de limpeza e introduz algumas aplicações do processo.

Muitos dispositivos BioMEM, como canais microfluidos, são fabricados usando a técnica de litografia macia. Aqui, um padrão de microescala é replicado pela cura de um polímero elastomérico sobre a estrutura 3D. Essas estruturas poliméricas são então usadas para criar uma ampla gama de dispositivos, desde canais microfluidos para aplicações de biosensação até bioreatores de microescala para a visualização de micro-colônias. Este vídeo introduz a fotolitografia e demonstra a técnica em laboratório.

O bioprocessamento é um método que usa organismos vivos para produzir um produto-alvo desejado. Muitas vezes, o bioprocessamento refere-se ao uso de bioreatores para produzir produtos proteicos de organismos geneticamente modificados. Este campo é responsável pela fabricação em larga escala da bioterapêutica; medicamentos que se tornaram essenciais para melhorar a qualidade de vida de muitos com doenças complexas como câncer, doenças autoimunes e HIV/AIDS. Este vídeo introduzirá a abordagem de...

Este vídeo apresenta a biologia sintética e seu papel na bioengenharia. A biologia sintética refere-se aos métodos utilizados para modificar geneticamente organismos, a fim de torná-los capazes de produzir grandes quantidades de um produto. Este produto pode ser uma proteína que a célula já produz ou uma nova proteína que foi codificada em uma sequência de DNA recém-inserida. Aqui, discutimos como o material genético de um organismo é modificado usando transformação ou transfecção. Em seguida,...

Os bioreatores são usados para cultivar organismos em grandes volumes, permitindo assim a produção de quantidades de massa do produto-alvo. Estes reatores podem ser reatores em lote, que contêm todos os componentes necessários para o crescimento celular, ou reatores contínuos, que possuem portas de entrada e saída permitindo a adição de novas mídias de crescimento e a remoção de resíduos celulares. Este vídeo apresenta lotes e reatores contínuos e demonstra o uso de bioreatores para cultivar...

Biosensores são dispositivos que usam uma ampla gama de processos biológicos e propriedades físicas para detectar uma molécula biológica, como uma proteína ou célula, ou uma molécula não biológica, como um componente químico ou contaminante. Este campo interdisciplinar utiliza propriedades elétricas, ópticas, eletroquímicas ou mesmo mecânicas para detectar a presença da molécula alvo. Este vídeo introduz o campo da biosensagem e revisa tipos comuns de tecnologias biosensoras. Este vídeo também...

Biosensores eletroquímicos detectam a ligação de uma molécula alvo sentindo um evento de redução de oxidação. Estes sensores abriram caminho para a biosensão moderna após a invenção do biosensor de glicose. Este vídeo introduzirá biosensão eletroquímico, mostrará o funcionamento do biosensor de glicose e discutirá como biosensores eletroquímicos são usados na detecção de câncer.

Biosensores ópticos utilizam a luz para detectar a ligação de uma molécula alvo. Esses sensores podem utilizar uma molécula de rótulo, que produz um sinal mensurável como a fluorescência, ou esses sensores podem ser livres de rótulos e usar as alterações nas propriedades ópticas, como índice de refração, para sentir a ligação da molécula alvo. Este vídeo apresenta biosensores ópticos sem rótulos e sem rótulos, demonstra seu uso em laboratório e mostra algumas aplicações da tecnologia.

A engenharia de tecidos visa criar tecido artificial a partir de biomateriais, células específicas e fatores de crescimento. Essas construções de tecidos projetados têm benefícios de longo alcance, com possibilidades de substituição de órgãos e reparação de tecidos. Este vídeo introduz o campo da engenharia tecidual e examina os componentes do tecido projetado. Este vídeo também descreve alguns métodos proeminentes usados para criar o andaime tecidual, introduzir uma população celular e...

Embora a cultura tecidual bidimensional tenha sido comum há algum tempo, as células se comportam de forma mais realista em uma cultura tridimensional, e mais intimamente imitam o tecido nativo. Este vídeo introduz a cultura do tecido histotípico, onde o crescimento e a propagação de uma linha celular é feito em uma matriz tridimensional projetada para atingir alta densidade celular. Aqui, mostramos a colheita de células do tecido doador, seguida pela cultura celular em uma construção...

Órgãos inteiros podem ser cultivados ex vivo utilizando bioreatores especializados com o objetivo de reparar ou substituir órgãos inteiros. Este método usa um órgão doador que é despojado de todas as células, deixando para trás a estrutura tridimensional, que é então repovoada com novas células. Este vídeo demonstra toda a cultura dos órgãos dos pulmões e mostra como uma cultura dinâmica que imita a estimulação mecânica no corpo é necessária para induzir propriedades de tecidos nativos.