生物柔软的物质液滴已在活细胞中发现。合成LLPS液滴最近已用于纳米局技术,用于人工细胞的构建,分子机器人技术,分子计算,诊断和治疗学。控制生物柔软物质液滴的动力学对于开发这种生物启发的功能系统至关重要,因为生活系统基于生物分子反应和组件的时间控制动力学维护其功能。最近,已经揭示了生物柔软物质液滴的动态。但是,他们的时间控制尚未实现。本文报告了基于DNA的LLP液滴(DNA液滴)的时间控制。我们通过随时间延迟的分裂触发因素触发而受到非平衡化学反应调节的时间延迟分裂触发器的定时控制分裂。我们还使用反应扩散模型对其进行了研究。我们调节了多个分裂触发器的释放顺序,从而为控制多步液滴分裂而导致,即在反应景观中液滴分裂的途径控制。最后,我们演示了基于DNA液滴的人工细胞的定时控制分裂的应用:一种分子计算元素,用于比较microRNA序列的浓度(称为分子比较器)。我们相信时间控制
摘要:组织培养物(尤其是脑类器官)的分析需要高度的协调、测量和监控。我们开发了一个自动化研究平台,使独立设备能够实现反馈驱动的细胞培养研究的协作目标。通过物联网 (IoT) 架构统一,我们的方法能够实现各种传感和驱动设备之间的持续通信交互,实现对体外生物实验的精确定时控制。该框架集成了微流体、电生理学和成像设备,以维持大脑皮层类器官并监测其神经元活动。类器官在定制的 3D 打印腔室中培养,这些腔室连接到商用微电极阵列以进行电生理学监测。使用可编程微流体泵实现定期进料。我们开发了计算机视觉液体体积估计方法,可实现高精度的抽吸培养基,并使用反馈来纠正培养基进料/抽吸循环期间微流体灌注的偏差。我们通过对小鼠大脑皮层类器官进行为期 7 天的研究验证了该系统,比较了手动和自动协议。自动化实验样本在整个实验过程中保持了强劲的神经活动,与对照样本相当。自动化系统可以每小时进行一次电生理记录,揭示了神经元放电率的显著时间变化,而这种变化在每天一次的记录中是观察不到的。
致国防部研究与工程副部长的备忘录 主题:国防科学委员会 (DSB) 关于位置、导航和定时控制的报告 我很高兴转发由 Daniel Hastings 博士和 James Shields 先生共同主持的 DSB 关于位置、导航和定时控制研究的最终报告。全球定位系统 (GPS) 仍然是全球分布位置和定时信息的黄金标准,基于此能力的精度已成为全球和国内经济以及美国军事力量的基石。GPS 除用于精确制导弹药外,还可用于电信、银行、交通和天气跟踪。然而,GPS 和全球导航卫星系统 (GNSS) 的可用性和准确性可能无法在所有地点和时间得到保证。因此,国防部 (DoD) 一直致力于识别、开发和实施获取和分发位置和定时信息以及据此进行导航的替代方法。对于国防部来说,没有一种万能的 GNSS 替代方案。不同的任务和系统有不同的要求,可以通过组合替代导航技术来部分或全部满足这些要求。基于视觉的导航、天文导航、机会信号和各种类型的地图匹配都是实现这一目标的可行手段。叙利亚和乌克兰的大规模 GPS 干扰表明,至少必须训练和装备作战人员,以便在 GNSS 无法持续使用的环境中作战。为了向国防部提供可行的建议,国防安全委员会研究了各种替代导航系统(包括天基导航系统和其他导航系统),并考虑了作战人员的需求和满足这些需求的未来机会。我完全赞同该研究的所有建议,并敦促认真考虑和采纳这些建议。