Age is the key risk factor for diseases and disabilities of the elderly. Efforts to tackle age-related diseases and increase healthspan have suggested targeting the ageing process itself to 'rejuvenate' physiological functioning. However, achieving this aim requires measures of biological age and rates of ageing at the molecular level. Spurred by recent advances in high-throughput omics technologies, a new generation of tools to measure biological ageing now enables the quantitative characterization of ageing at molecular resolution. Epigenomic, transcriptomic, proteomic and metabolomic data can be harnessed with machine learning to build 'ageing clocks' with demonstrated capacity to identify new biomarkers of biological ageing.

Living cells have the capability to synthesize molecular components and precisely assemble them from the nanoscale to build macroscopic living functional architectures under ambient conditions. 1–3 The emerging field of living materials has leveraged microbial engineering to produce materials for various applications, but building 3D structures in arbitrary patterns and shapes has been a major challenge. 1–14 We set out to develop a new bioink, termed as “microbial ink” that is produced entirely from genetically engineered microbial cells, programmed to perform a bottom-up, hierarchical self-assembly of protein monomers into nanofibers, and further into nanofiber networks that comprise extrudable hydrogels. We further demonstrate the 3D printing of functional living materials by embedding programmed Escherichia coli ( E. coli ) cells and nanofibers into microbial ink, which can sequester toxic moieties, release biologics and regulate its own cell growth through the chemical induction of rationally designed genetic circuits. This report showcases the advanced capabilities of nanobiotechnology and living materials technology to 3D-print functional living architectures.

ABSTRACT Organ-derived plasma protein signatures derived from aptamer protein arrays track organ-specific aging, disease, and mortality in humans, but the robustness and clinical utility of these models and their biological underpinnings remain unknown. Here, we estimate biological age of 11 organs from 44,526 individuals in the UK Biobank using an antibody-based proteomics platform to model disease and mortality risk. Organ age estimates are associated with future onset of heart failure (heart age HR=1.83), chronic obstructive pulmonary disease (lung age HR=1.39), type II diabetes (kidney age HR=1.58), and Alzheimer’s disease (brain age HR=1.81) and sensitive to lifestyle factors such as smoking and exercise, hormone replacement therapy, or supplements. Remarkably, the accrual of aged organs progressively increases mortality risk while a youthful brain and immune system are uniquely associated with disease-free longevity. These findings support the use of plasma proteins for monitoring organ health and the efficacy of drugs targeting organ aging disease.