Abstract Embryo loss and pregnancy disorders are prevalent worldwide, with both conditions critically associated with dysfunctioning gastrulation processes. Gastrulation and post-gastrulation organogenesis are crucial stages of embryonic development that establish the blueprint for body part formation. These processes involve the sequential generation of three germ layer cells and primordial germ cells, as well as the assembly of the precursor tissues for body parts. However, due to ethical limitations associated with studying human embryogenesis, a more detailed understanding of gastrulation and post-gastrulation organogenesis remains elusive. To ensure that the knowledge obtained from gastruloids is biologically meaningful and clinically relevant, it is critical to create high-fidelity human embryo models that closely mimic embryogenesis in vivo . Here, we developed a two-stage derivation gastruloids in vitro based on human pluripotent stem cells. Morphological tracking mimicks the developmental processes of models from Carnegie Stage 4 (CS4) to early CS7. Our gastruloids exhibit key structures characteristic of human embryos, including amniotic cavity, embryonic disc, primitive streak, primary yolk sac, secondary yolk sac, and blood islets. Comparison of our cell lineage development maps showed that gastruloids closely resembled human natural CS7 gastrula. Our gastruloids exhibited transcriptional characteristics that mimicked the molecular pathways observed in natural embryos development. Importantly, we found that in our model, extraembryonic mesoderm originates from the yolk sac and primordial germ cells originate from the posterior epiblast of the embryonic disc. Moreover, we found that thalidomide affects the differentiation of three germ layer cells, resulting in the arrest of human gastruloid development. In conclusion, by establishing a human gastruloid, we were able to gain valuable insights into the mechanisms responsible for human gastrulation and shed light on the causes of early embryo loss and pregnancy disorders.

Optical fiber technology has a critical role in modern neuroscience towards understanding the complex neuronal dynamics within the nervous system. In this study, we manufactured amorphous thermally drawn poly D, L-lactic acid (PDLLA) optical fibers in different diameters. These fibers were then implanted into the lateral posterior (LP) region of the mouse brain for 4 months, allowing us to assess their degradation characteristics. The gradual dissolution of the implanted PDLLA optical fibers in the brain was confirmed by optical microscope and scanning electron microscopy (SEM), molecular weight measurements, and light transmission spectroscopy. The results indicate that the degradation rate was mainly pronounced during the first week. Degradation after 4 months resulted in the formation of micropores on the surface of the implanted fiber within the gray matter region of the brain. Moreover, the current PDLLA optical fiber implant offers efficient light transmission in the short-wavelength near-infrared (SW-NIR) range. SW-NIR enables deeper tissue penetration and reduced light scattering, making it ideal for optogenetics and functional imaging with therapeutic potential in neurological disorders. We believe that the provided PDLLA optical fiber in this study constitutes a promising candidate for the development of next-generation biocompatible, soft, and biodegradable bi-directional neural interfaces

Magnetic resonance imaging (MRI) and magnetic resonance spectroscopy (MRS) have tremendous utility in many fields, such as clinical diagnosis, medical research and brain science. MRI provides high resolution anatomic images of tissues/organs, and MRS provides functional molecular information related to specific regions of tissues/organs. However, it is often difficult for conventional MRI/MRS to selectively image/probe a specific metabolite molecule other than water and fat. This greatly limits study of the molecular mechanisms underlying metabolism and disease. Herein, we report a novel method for obtaining an exact molecularly targeted MRI and MRS. This method uses the nuclear spin singlet state to select the signals from a specific molecule. Several endogenous molecules in living organism such as N-acetylaspartate and dopamine have been exemplarily imaged and probed as the targeted molecules in the MRI and MRS experiments, demonstrating the unique molecular selectivity of the developed method.![Figure][1] ### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest. [1]: pending:yes