Биоинженерия

Биоматериалы — это материалы, спроектированные таким образом, чтобы благоприятно взаимодействовать с биологическими организмами или молекулами. Эти материалы могут быть получены из организма или произведены им, или даже могут быть синтезированными полимерами. Инженеры используют эти новые материалы в широком спектре приложений, таких как тканевая инженерия, биосенсорика и доставка лекарств. В этом видео представлены распространенные биологически полученные материалы и приведены примеры...

Коллаген является еще одним широко используемым биоматериалом, который нашел популярность в коммерческом применении, например, в фотографии. В последнее время коллаген используется в тканевой инженерии путем создания гидрогелей, которые придают структуру инженерной ткани. В этом видео представлен коллаген в качестве биоматериала, показано, как его собирают из кожи свиньи, и показано, как этот материал используется для создания гидрогеля для применения в тканевой инженерии. Наконец, показаны...

Шелковые волокна веками обрабатывались и использовались для создания тканей и нитей. Однако солюбилизация шелковых волокон, тем самым превращая их в универсальное предполимерное решение, является гораздо более новой технологией. Растворенный шелк может быть обработан различными способами для создания биосовместимого материала с контролируемыми механическими свойствами. В этом видео рассказывается об обработке шелка из коконов тутового шелкопряда, а также показано, как шелковый раствор может...

Биомикроэлектромеханические системы, также называемые биоМЭМ, представляют собой микромасштабные устройства, которые позволяют использовать небольшие объемы образцов и реагентов для диагностических устройств in vivo и in vitro. Эти устройства выполняют различные функции, такие как фильтрация, зондирование или синтез в микромасштабе, что позволяет экономить средства и повышать чувствительность. В этом видео представлены биоMEM, их использование в биоинженерии и некоторые известные методы,...

Изготовление устройств BioMEM часто осуществляется с использованием метода микропроизводства, называемого фотолитографией. Этот широко используемый метод использует свет для переноса рисунка на кремниевую пластину и обеспечивает основу для изготовления многих типов устройств BioMEM. В этом видео представлена техника фотолитографии, показано, как выполняется процесс в чистом помещении, а также представлены некоторые области применения этого процесса.

Многие устройства BioMEM, такие как микрофлюидные каналы, изготавливаются с использованием метода мягкой литографии. Здесь микромасштабная картина воспроизводится путем отверждения эластомерного полимера поверх 3D-структуры. Эти полимерные структуры затем используются для создания широкого спектра устройств, начиная от микрофлюидных каналов для биосенсорных приложений и заканчивая микрореакторами для визуализации микроколоний. Это видео знакомит с фотолитографией и демонстрирует технику в...

Биообработка — это метод, при котором используются живые организмы для производства желаемого целевого продукта. Часто под биопроцессом понимают использование биореакторов для производства белковых продуктов из генетически модифицированных организмов. Эта область отвечает за широкомасштабное производство биотерапевтических средств; лекарства, которые стали необходимы для улучшения качества жизни многих людей со сложными заболеваниями, такими как рак, аутоиммунные заболевания и ВИЧ/СПИД. В этом...

В этом видео представлена синтетическая биология и ее роль в биоинженерии. Синтетическая биология относится к методам, используемым для генетической модификации организмов с целью сделать их способными производить большое количество продукта. Этим продуктом может быть белок, который клетка уже производит, или новый белок, который был закодирован в недавно вставленной последовательности ДНК. В этой статье мы обсудим, как генетический материал организма модифицируется с помощью трансформации или...

Биореакторы используются для выращивания организмов в больших объемах, что позволяет производить массовые количества целевого продукта. Эти реакторы могут быть реакторами периодического действия, которые содержат все компоненты, необходимые для роста клеток, или реакторами непрерывного действия, которые имеют входные и выходные отверстия, позволяющие добавлять свежую питательную среду и удалять отходы жизнедеятельности клеток. В этом видео представлены реакторы периодического и непрерывного...

Биосенсоры — это устройства, которые используют широкий спектр биологических процессов и физических свойств для обнаружения либо биологической молекулы, такой как белок или клетка, так и небиологической молекулы, такой как химический компонент или загрязнитель. Эта междисциплинарная область использует электрические, оптические, электрохимические или даже механические свойства для обнаружения присутствия молекулы-мишени. В этом видео мы знакомимся с биосенсорикой и рассматриваем...

Электрохимические биосенсоры обнаруживают связывание молекулы-мишени, воспринимая окислительно-восстановительное событие. Эти датчики проложили путь к современному биосенсорному сопровождению после изобретения биосенсора глюкозы. В этом видео мы познакомимся с электрохимическим биосенсорингом, покажем работу биосенсора глюкозы и обсудим, как электрохимические биосенсоры используются для обнаружения рака.

Оптические биосенсоры используют свет для обнаружения связывания молекулы-мишени. Эти датчики могут использовать молекулу-метку, которая производит измеряемый сигнал, такой как флуоресценция, или эти датчики могут быть безметочными и использовать изменения оптических свойств, таких как показатель преломления, для обнаружения связывания молекулы-мишени. В этом видео представлены как этикеточные, так и безметочные оптические биосенсоры, продемонстрировано их использование в лаборатории и показаны...

Тканевая инженерия направлена на создание искусственной ткани из биоматериалов, специфических клеток и факторов роста. Эти инженерные тканевые конструкции имеют далеко идущие преимущества, с возможностью замены органов и восстановления тканей. Это видео знакомит с областью тканевой инженерии и исследует компоненты инженерной ткани. В этом видео также описываются некоторые известные методы, используемые для создания тканевого каркаса, введения клеточной популяции и стимулирования роста и...

Несмотря на то, что двумерная тканевая культура была распространена в течение некоторого времени, клетки ведут себя более реалистично в трехмерной культуре и более точно имитируют нативную ткань. В этом видео представлена гистотипическая культура тканей, в которой рост и размножение одной клеточной линии осуществляется в сконструированной трехмерной матрице для достижения высокой плотности клеток. Здесь мы показываем забор клеток из донорской ткани с последующим культивированием клеток на...

Целые органы могут быть культивированы ex vivo с использованием специализированных биореакторов с целью восстановления или замены целых органов. В этом методе используется донорский орган, который лишается всех клеток, оставляя позади трехмерную структуру, которая затем повторно заселяется новыми клетками. В этом видео демонстрируется вся органная культура легких и показано, как динамическая культура, имитирующая механическую стимуляцию в организме, необходима для индуцирования свойств нативных...