塑料在被丢弃后需要更长的时间才能分解或降解,对生态和环境污染造成威胁。由于最近的响应和全球关注,人们正在尝试减少、再利用和回收使用的塑料。尽管这些努力似乎对一小部分废弃塑料取得了成功,但剩余的废物要么进入垃圾填埋场,要么通过多种途径进入水生态系统(Lange 2021)。微塑料和纳米塑料的形成源于较大的塑料碎片通过各种物理、化学和生物过程的分解。塑料可以通过多种机制分解或降解,包括生物(由生物体活动引起)、非生物(由非生物过程引起)、光降解(由暴露于光引起)、热(由热引起)和机械
通过纳米和微技术(量子点和微流体)的融合,我们创建了一个能够对人类血清样本中的传染性病原体进行多重、高通量分析的诊断系统。作为概念验证,我们展示了能够检测全球最流行的血液传播传染病(即乙型肝炎、丙型肝炎和 HIV)血清生物标志物的能力,样本量少(<100 µ L),速度快(<1 小时),灵敏度比目前可用的 FDA 批准方法高 50 倍。我们进一步展示了同时检测血清中多种生物标志物的精确度,交叉反应性最小。该设备可以进一步发展成为便携式手持式即时诊断系统,这将代表发达国家和发展中国家在检测、监测、治疗和预防传染病传播方面的重大进步。
对单分子水平的蛋白质的分析发现了在合奏平均技术中掩盖的异质行为。传统上,酶的数字定量涉及通过促荧光底物的转化将单个分子划分为微室的单分子的观察和计数。基于线性信号扩增的策略仅限于几种酶,其周转率足够高。在这里我们表明,通过将指数分子放大器的敏感性与DNA-酶电路的模块化和液滴读数结合,允许在单分子水平上特异性检测几乎任何D(R)NA与NA相关的酶促活性。该策略(表示为数字PUMA)已通过十几种不同的酶进行了验证,其中包括许多催化速率缓慢的酶,并降低到Pyogenes cas9的明显单周转极限。数字计数独特地产生绝对摩尔定量,并在所有经过测试的商业制剂中揭示了很大一部分非活性催化剂。通过实时监测单个酶分子的扩增反应,我们还提取了催化剂种群中活性的分布,从而揭示了各种应力下的替代失活途径。我们的方法极大地扩大了可以从单分子分辨率下的定量和功能分析中受益的酶的数量。我们预计数字puma将作为一种多功能框架,用于在诊断或生物技术应用中进行准确的酶定量。这些数字测定也可以用于研究蛋白质功能异质性的起源。
细胞命运多样性,因此是免疫功能的调节。3,6癌症,先天和适应性免疫反应在与恶性细胞作斗争中强烈合作。在自适应免疫系统中,表达细胞表面CD8的细胞毒性T细胞(分化8)是抗癌免疫反应中最有效的效应子,并形成了当前成功的癌症免疫疗法的主链。7尽管如此,T淋巴细胞的功能失调的免疫反应可能导致癌症的进展。8研究双向细胞 - T淋巴细胞与癌细胞之间的细胞相互作用将揭示癌细胞(I)抗药性的基本机制以及(ii)T淋巴细胞活性对恶性细胞的功能障碍。癌细胞和免疫效应子的异质性及其相互作用是恶性疾病的标志。 在血液系统恶性肿瘤中,与急性髓细胞性白血病(AML)一样,免疫生物学甚至更复杂,因为白血病细胞具有正常造血祖细胞的某些免疫学特征,并且在骨骨髓元素或循环血液等各种环境中可能发生相互作用。 9因此,AML是突出研究重要性的理想模型。 事件的精细而动态的监视(例如 ,钙动员)在IS形成过程中突出了统治细胞命运的关键机制。 是形成将导致事件从T淋巴细胞和白血病细胞之间的初始接触开始,并在数小时内延伸。 这些事件包括癌细胞和免疫效应子的异质性及其相互作用是恶性疾病的标志。在血液系统恶性肿瘤中,与急性髓细胞性白血病(AML)一样,免疫生物学甚至更复杂,因为白血病细胞具有正常造血祖细胞的某些免疫学特征,并且在骨骨髓元素或循环血液等各种环境中可能发生相互作用。9因此,AML是突出研究重要性的理想模型。事件的精细而动态的监视(例如,钙动员)在IS形成过程中突出了统治细胞命运的关键机制。是形成将导致事件从T淋巴细胞和白血病细胞之间的初始接触开始,并在数小时内延伸。这些事件包括
人类和动物的粪便污染严重影响环境水质,直接威胁人类和牲畜的健康。粪便污染会严重影响海洋捕捞或游泳等娱乐活动。1 人类和温血动物的粪便中含有病原体,是水传播疾病的主要来源。大多数水传播病原体可以寄居在人类和动物的粪便中。2 识别污染源对于有效的资源管理、补救和潜在环境风险评估至关重要。传统的病原体检测培养方法成本高、耗时、费力,并且由于需要长时间培养,不适合及时预防重大流行病的爆发。3 最近,表面等离子体共振 (SPR)、DNA 微阵列、酶联免疫吸附测定 (ELISA)、表面等离子体共振 (SPR)、实时
摘要:自20世纪80年代以来,利用微流体技术生产简单(微球)和核壳(微胶囊)聚合物微粒(通常称为微胶囊化)一直是多项研究的重点。由于其特性可控、可调,且产率可达100%,因此该工艺快速、经济、高效。然而,其绿色环保性、可持续性和可扩展性仍不明确,需要加强该领域的认知和教育。微流体技术生产工艺的可持续性可以基于三大支柱实现/讨论:(i) 废物产生,(ii) 所用溶剂,以及 (iii) 原材料。另一方面,尽管已有多篇论文报道了这些工艺的放大,即并行设置数百或数千个微流控芯片,但据我们所知,尚未探讨这种放大工艺的可持续性。本意见书强调了微流体封装工艺的优势、根据上述支柱 (i-iii) 的绿色性以及在保持其可持续性的同时扩大其规模所需的考虑因素。
人们对聚二乙炔的机械荧光变色行为进行了深入研究:通过二乙炔前体的光聚合获得的蓝色非发光固相在机械刺激下转化为红色发光固相。受这些化合物作为微尺度力探针的巨大潜力的启发,机械荧光变色在微藻生物技术中得以实现。事实上,微流控芯片中的机械诱导可以削弱细胞包膜并促进微藻产生的高附加值化合物的提取。据报告,基于聚二乙炔的机械荧光变色传感器能够检测微通道中施加在微藻上的应力。设计了一种三乙氧基硅烷二乙炔前体,它在紫色低发射相中光聚合,并在机械应力下转化为红色高发射相。此后,制定了一项协议,以化学方式在微流体通道中接枝一层聚二乙炔层,并最终证明,在有限区域内压缩莱茵衣藻微藻时,摩擦应力会通过聚二乙炔的机械荧光变色响应显示出来,导致荧光显著增强,最高可达 83%。这种微尺度力探针原型为微流体环境中的微尺度应力检测奠定了基础,它不仅适用于微藻,还适用于任何机械响应的细胞样本。
个性化的生物医学设备,例如微针阵列(地图),提供了有希望的透皮药物输送技术,为传统的皮下注射性注射提供了安全,无痛和自我管理的替代方案。尽管具有精确的治疗性释放潜力,但采用MAP的采用受到有效载荷能力,治疗多功能性和制造可伸缩性的挑战的限制。为了解决这些问题,我们将微流体通道设计与地图技术集成在一起,增强了其在可调卷中提供一系列有效载荷的功能,从液体疗法到固态尺寸。使用注射连续液体界面生产(ICLIP),一种新型的增材制造方法,我们制造了具有复杂设计的高分辨率微流体图。受到各种有毒动物的刺痛和尖牙的启发,我们开发了一种仿生的微针设计,可防止堵塞,增强机械强度并消除针头泄漏,从而提高治疗性递送效率。我们的技术可靠地提供了多个不同的有效载荷,启用了组合混合,并实现了固态有效载荷的重新确定。预告片
。CC-BY-NC 4.0国际许可证的永久性。根据作者/资助者提供的预印本(未经Peer Review的认证)提供,他已授予Biorxiv的许可证,以在2025年2月7日发布的此版本中在版权所有者中显示预印本。 https://doi.org/10.1101/2025.02.02.636143 doi:Biorxiv Preprint
软材料通过紧密模仿生物体的复杂运动和变形行为,在小型机器人应用中发挥着至关重要的作用。然而,传统的制造方法在制造高度集成的小型软设备方面面临挑战。在这项研究中,利用微流体技术精确控制反应扩散 (RD) 过程,以生成多功能和区室化的钙交联海藻酸盐微纤维。在 RD 条件下,生产出复杂的海藻酸盐纤维,用于磁性软连续机器人应用,具有可定制的功能,例如几何形状(紧凑或中空)、交联程度和磁性纳米粒子的精确定位(在核心内部、围绕纤维或一侧)。这种精细控制允许调整微纤维的刚度和磁响应性。此外,纤维内可化学裂解的区域能够在旋转磁场下分解成更小的机器人单元或卷起结构。这些发现证明了微流体在处理高度集成的小型设备方面的多功能性。