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在過去的十年中，生物工程促進了多學科主題的融合，並在整合生物學原理和工程方法論以應對人類健康和地球健康的巨大挑戰方面獲得了巨大的成就。作為BMC 生物工程領域中首屈一指的期刊，Journal of Biological Engineering（JBE）近期推出了新的主題合集：「Emerging leaders in biological
engineering」，旨在傳播這一領域最新的研究進展和為之付出努力的行業先驅。
來自University of Arkansas 的Raj R.
Rao在一篇社論中提到了這一合集的亮點。她談到，大體上JBE推廣的主題領域涵蓋：合成生物學與細胞設計、生物分子、細胞和組織工程、生物生產與代謝工程、生物傳感器、生態環境工程、生物工程教育等方面。本合集包含的近兩年發表的多篇綜述文章，均為經過編輯委員會成員推薦的高質量論文。同時，JBE對參與同行評審過程的多個評審員進行了查驗。在這個合集的首發文章中，我們重點挑選了旨在呈現生物工程廣度和影響力的文章。文章涉及個性化醫學、人類疾病發展工程系統、跨物種的聯繫、細胞-材料相互作用、生物標誌物、藥物傳遞和成像生物系統等等。正如Jeong
Yeol Yoon博士在2017年發表的一篇社論中強調的那樣，生物工程不僅具有包容性，而且顯示出其獨特的潛力，可以將不同的工程學科連接起來，甚至將其他應用科學學科連接起來，從而融合成一個全新的研究領域。因此JBE新推出的這個兩年一屆的合集為科學界更多地了解該領域內重大挑戰以及行業的前沿動態提供了一個良好的平台，幫助眾多思想、概念和觀點在這裡進一步匯聚、融合！
快來一睹為快吧！
Protein-based vehicles for biomimetic RNAi delivery
用於仿生RNAi傳遞的蛋白質載體
Alex Eli Pottash et.al.
Doi:10.1186/s13036-018-0130-7
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Protein-based vehicles for biomimetic RNAi delivery
NA干擾（RNAi）技術的成功依賴於有效的傳遞方法。為此，研究人員開發了多種策略，包括對RNA的化學修飾、病毒和非病毒轉染方法，以及與諸如聚合物和脂質納米粒、工程蛋白質和天然蛋白質、細胞外囊泡（EVs）等運載工具的結合。其中，作為受仿生學啟發的EVs和以蛋白質為基礎的載體脫穎而出。這篇綜述涵蓋了用於RNAi傳遞的工程蛋白載體，以及目前已知的自然存在的細胞外RNA載體，以揭示這些載體的設計思路從而為以後的載體構建帶來啟示。
Current trends in biomarker discovery and analysis tools for traumatic brain injury
創傷性腦損傷生物標誌物的發現及其分析工具的發展趨勢
Briana I. Martinez and Sarah E. Stabenfeldt
Doi:10.1186/s13036-019-0145-8
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Current trends in biomarker discovery and analysis tools for traumatic brain injury
美國每年有170萬人受到創傷性腦損傷（TBI）的影響，導致終生認知和行為功能缺陷。神經損傷的複雜病理生理學特點是研發特異性診斷工具的主要障礙。鑒於其他疾病（如癌症）的生物標誌物對疾病的發生和發展提供了關鍵的思路，有助於幫助科研人員開發強有力的臨床干預工具。因此，研究人員也開始攻克腦外科領域的生物標誌物，並取得了實質性的進展，且有望轉化到臨床以應用於腦外傷患者的診斷和護理。這篇綜述關注在神經損傷生物標誌物發現上的進展，包括從基於統計學的方法到成像和機器學習的方法，以及現有技術的發展情況。
Inhibition of bacterial toxin recognition of membrane components as an anti-virulence strategy
一種新的抗毒力策略：抑制細菌毒素的膜識別組分
Eric Krueger and Angela C. Brown
Doi:10.1186/s13036-018-0138-z
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Inhibition of bacterial toxin recognition of membrane components as an anti-virulence strategy
隨著當前抗生素耐藥性的提高，人們迫切需要新的治療細菌性疾病的方法。為此，許多研究小組開始設計和研究替代療法。由於許多致病細菌釋放的蛋白毒素可以導致或加重疾病，因此，抑制細菌毒素的活性是一種有前途的抗毒力策略。在這篇綜述中，Eric
Krueger等人描述了幾種抑制細菌毒素與宿主細胞膜成分相互作用的方法。作者回顧了前人在抑制與蛋白質受體結合、與必需膜脂成分結合、抑制複合物的組裝以及抑制孔形成的研究中所做的努力。並提到雖然這些分子沒有在臨床試驗中得到證實，但在體外和體內的研究結果表明它們作為傳統抗生素的新替代品和/或補充物均有十分明朗的應用前景。
Direct cell reprogramming for tissue engineering and regenerative medicine
組織工程和再生醫學的細胞直接重編程
Alexander Grath and Guohao Dai
Doi:10.1186/s13036-019-0144-9
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Direct cell reprogramming for tissue engineering and regenerative medicine
細胞直接重編程，也稱為轉分化，是指在無需通過誘導細胞多能性的前提下便能將體內豐富的細胞重新編程為所需的細胞表型，這些表型能夠恢復受損區域的組織功能。因此，細胞直接重編程是細胞組織工程和再生醫學領域的一個有前途的研究方向。在這篇綜述中，來自美國東北大學的Alexander
Grath等人為我們總結了各種細胞重編程技術的最新進展，它們在轉化各種體細胞中的應用，在組織再生中的應用，以及向臨床應用進行過渡所面臨的挑戰，和潛在的解決方案。
Hydrophobins: multifunctional biosurfactants for interface engineering
疏水蛋白：介面工程領域多功能的生物表面活性劑
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Hydrophobins: multifunctional biosurfactants for interface engineering
疏水蛋白是一類表面活性很強的蛋白質，具有廣泛的介面工程應用前景。由於所識別的獨特疏水蛋白序列數量龐大且不斷在增加，使用蛋白質工程和其他方法為特定應用設計相應的蛋白變體十分必要。在這篇綜述中，作者介紹了疏水蛋白技術及其生產策略的最新應用和進展。疏水蛋白的應用包括但不限於疏水藥物的增溶和傳遞、蛋白質標籤純化、蛋白質和細胞固定、抗菌塗層、生物傳感器、生物礦化模板和乳化劑等等。Bryan W.
Berger指出，儘管它們在廣泛的應用領域有著巨大的應用前景，但開發新的生產策略是提高低重組產量以使其在更廣泛的領域得以應用的關鍵。因此，將這些疏水蛋白得以推廣到商業應用中，進一步優化表達系統和產量仍然是科學家們所面臨的挑戰。
Engineered In Vitro Models of Tumor Dormancy and Reactivation
設計體外腫瘤休眠和再激活模型
Shantanu Pradhan et.al.
Doi: 10.1186/s13036-018-0120-9
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Engineered In Vitro Models of Tumor Dormancy and Reactivation
控制癌症死亡的主要障礙是腫瘤的轉移和復發。原發部位殘留的腫瘤細胞，或繼發部位的彌散性腫瘤細胞可長期處於休眠狀態，數年至數十年後再活化為增殖生長狀態。在本文中，作者就彌散性癌細胞死亡、單細胞休眠、腫瘤團休眠和轉移性生長的微環境信號和他們的生物學機制以及誘發再活化的因素進行了總結。簡要介紹了休眠腫瘤的分子靶點和治療方法，並重點突出了以工程、體外、生物材料為基礎的模擬腫瘤休眠和再激活的方法。
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