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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
進化發育生物學的努力揭示了器官是如何發育的以及為什麼進化選擇了一些結構而不是其他結構。這些對器官發生理解的進步以及器官型培養、組織生物打印和合成生物學的最新技術提供了破解器官發育中的物理和遺傳限制的工具，從而以完全設計或僅僅改變設置的形式開闢了新的研究途徑。在這裡，我們提出了一個統一的框架，將形態空間（即可能結構的空間）的概念與合成生物學和組織工程聯繫起來。我們的目標是綜合考慮我們對進化和結構限制的理解，並可用作探索構建人造器官和類器官的替代設計原則的指南。我們提出了一個三維形態空間，包含與器官和類器官複雜性相關的三個關鍵特徵。該空間的軸包括建構結構所需的發展機制所引入的複雜程度、其儲存資訊和對資訊做出反應的潛力以及底層物理狀態。我們認為這個空間的很大一部分是空的，而這個空間可能為設計甚至發明新器官的替代方法提供線索。