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o r i g i n a l r e s a r c h降低了与电刺激结合的石墨烯氧化物纤维促进周围神经再生
背景：治疗长距离外周神经损伤（PNI）仍然是一个重大的临床问题。基于石墨烯的支架具有细胞外基质（ECM）的特征，并且可以进行电信号，因此已研究用于修复PNI。结合电刺激（ES），应期望井的性能。我们旨在确定还原氧化石墨烯纤维（RGOF）与ES在体内对PNI修复的影响。方法：RGOF是通过一步限制的热液策略（DCH）制备的。表面特性，化学成分，样品的电气和机械性能。在体外和体内都系统地探索了RGOF的生物相容性。总共将54只Sprague-Dawley（SD）大鼠随机分为6个实验组：硅胶导管，S+ES，S+RGOFS填充管道（SGC），SGC+ES，神经自体移植物和SHAM组，用于10毫米Sciaticic缺陷。在每组SD大鼠手术后12周时在手术后再生坐骨神经的功能和组织学恢复。 结果：RGOF表现出具有出色的机械和电性能的对齐的微通道和纳米通道。 它们在体外和体内都是生物成绩。 鉴于神经系统和形态恢复，所有6组均表现出PNI修复结果。 SGC +ES组达到了与神经自体移植类相似的治疗作用（P> 0.05），其表现明显优于其他治疗组。 结论：RGOF具有良好的生物相容性与出色的电气和机械性能相结合。在每组SD大鼠手术后12周时在手术后再生坐骨神经的功能和组织学恢复。结果：RGOF表现出具有出色的机械和电性能的对齐的微通道和纳米通道。它们在体外和体内都是生物成绩。鉴于神经系统和形态恢复，所有6组均表现出PNI修复结果。SGC +ES组达到了与神经自体移植类相似的治疗作用（P> 0.05），其表现明显优于其他治疗组。结论：RGOF具有良好的生物相容性与出色的电气和机械性能相结合。免疫组织化学分析表明，在SGC+ES中，与轴突再生和血管生成相关的蛋白质的表达相对较高。与ES结合，RGOF在鼠急性伸长损伤模型中为10毫米神经间隙提供了上等运动神经恢复，表明其出色的修复能力。与自体神经移植相似的治疗作用使我们相信这种方法是治疗周围神经缺陷的一种有希望的方法，预计将来将指导临床实践。关键字：周围神经缺陷，坐骨神经损伤，功能恢复，组织工程，导电材料
环形扇区传导形状因子的新分析模型
传热设备，例如热管，蒸气室，热通道，微通道散热器和毛孔冷却板，依靠二维稳定的稳定热传导来热管理电信，航空航天，航空航天和微电极的热传播组件。传导形状因子可以评估这些设备的二维稳定热传导。设备的nulus的几何形状及其在热生成组件上的机械附件可能会有所不同。鉴于单面加热和冷却的突出性，二维热传导通常是通过纳鲁斯扇形进行的。第一次开发了一个分析模型来预测环形扇区的传导形状因子。本模型是先前开发的等效圆形环模的扩展，并应用了等效的同心圆形环扇门。该模型的定量是参数边界几何的有限元元素建模的结果，在相对差异10％的相对差异之内捕获了大多数数据。目前的模型为同心形状的等温边界之间形成的环形扇形的形状因子提供了模拟，封闭形式的分析解决方案。更重要的是，它为设计和优化新型传热设备提供了一个统一的平台。
模拟到数字微流体转换器 - Comsol
BioMEMS 组，IEMN（UMR 8520 - 法国里尔北部大学）*BP 60069，Avenue Poincaré，59652 Villeneuve d'Ascq cedex，法国 – vincent.senez@isen.fr 摘要：本文介绍了一种使用无源阀门的模拟数字微流体转换器 (ADMC)，能够将连续液体流转换为液滴，以实现介电电润湿 (EWOD) 驱动。使用 COMSOL Multiphysics 的微流体应用模式优化了阀门校准、几何特性和损耗减少。关键词：EWOD、片上实验室、微流体。1. 简介微流体装置可以处理微量液体，无论是微通道中的连续流还是疏水表面上的液滴。到目前为止，大多数片上实验室 (LOC) 只采用这两种技术中的一种实现。然而，通过与微电子系统类比，人们很容易理解，根据操作的不同，这两种技术都有各自的优点和缺点。因此，必须研究能够将连续流转换为液滴，反过来，能够将液滴转换为连续流的系统。借助使用 COMSOL Multiphysics 的数值模拟，我们设计了一个模拟（连续流）到数字（液滴位移）微流体转换器 (ADMC)。本文的第二部分介绍了数值模型及其校准，第三部分专门介绍 ADMC 的设计和模拟分析。
器官芯片指南
器官芯片 (OoC) 是一项有趣的科学和技术发展，它将生物学与微技术 1 、 2 结合起来，以模拟人类生理学的关键方面。该芯片采用微流体装置的形式，包含头发般细小的微通道网络，用于引导和操纵微小体积（皮升至毫升）的溶液 3 – 5 。器官是一个更容易理解的术语，指的是生长并驻留在微流体芯片中的微型组织，它可以重现一种或多种组织特异性功能。尽管它们比天然组织和器官简单得多，但科学家发现这些系统通常可以作为人类生理和疾病的有效模拟。OoC 包含先进的体外技术，可以在体外对生物细胞和组织进行实验。这是通过将它们包含在容器内来实现的，这些容器经过调节，从生化和物理角度来看，可以维持与体内环境相当的相似性。在微观尺度上工作提供了一个独特的机会，可以对微环境进行更高水平的控制，从而确保组织生命支持，以及直接观察细胞和组织行为。OoC 是生命科学研究人员可用的模型生物系统工具箱中相对较新的补充，可用于探索人类病理生理学和疾病的各个方面。这些系统涵盖了一系列生理相关性，其中 2D 细胞培养最少
对微型流体环境中压力驱动流的软管的动态响应的定量研究
抽象的微流体通常使用调节微通道中流量的注射泵或控制进气压以驱动流量的压力泵。在压力驱动的流动的背景下，含有液体样品的储层持有人通常用于通过软管子将压力泵与微型芯片连接到压力泵。连接泵的管道和支架连接加压空气的同时连接持有人并运输液体样品的管道。通常认为来自泵的压力输出稳定，并且与芯片中液体应用的压力相同；但是，实际上，此假设通常是不正确的，可能会对芯片性能产生负面影响。将这种假设应用于涉及流体动态控制的微流体芯片时，由于压力不断变化（在> 10 Hz），因此对流体的动态控制进行了挑战。本研究提出了一种使用两个压力传感器研究，量化和建模泵稳定性以及空气管的动力学的方法。泵的压力输出与储层支架压力之间的关系被推广为一阶线性系统。这种关系允许控制压力泵以将所需的压力输出到储层支架，从而将所需的压力输出到微流体芯片。这些结果应显着改善使用活跃的流体控制的微流体芯片的表现，并且也可能有益于被动的无源流体控制应用。
用于无线、皮肤界面电子和微流体设备的热塑性弹性体 (Adv. Mater. Technol. 19/2023)
无线皮肤界面电子和微流体设备有可能取代有线、笨重且繁琐的个人和临床健康监测技术，使护理从医院环境延伸到家庭。这些设备用于皮肤时，通常采用硅基热固性弹性体 (TSE) 作为封装电子元件的层或用作模制微通道，用于捕获、储存和分析生物流体（例如汗液）。阻碍此类设备商业化应用的障碍包括这些弹性体难以在传统的大规模生产实践中使用。它们相对较高的成本和无法回收是额外的缺点。相比之下，热塑性弹性体 (TPE) 完全兼容工业规模制造工艺，成本低，可回收利用。与 TSE 一样，TPE 柔软、可拉伸、可弯曲、光学透明，同时还具有其他非常适合应用于无线皮肤界面设备的特性。本文介绍了三种市售 TPE 的特性、加工和应用技术，包括两种热塑性聚氨酯，用作无线皮肤水分传感器的封装层，以及一种热塑性苯乙烯嵌段共聚物，用于微流体汗液分析平台。结果表明，TPE 可以有效地集成到这些类型的设备中，成为 TSE 的有力替代品，是一种可大规模生产的可持续材料选择。
846749.pdf - 亚琛工业大学出版物
应变促进炔烃-叠氮化物环加成 (SPAAC) 已成为生物正交结合和表面固定中不可或缺的工具。虽然许多研究都集中于增强环辛炔的反应性，但是仍然缺少一种无需任何复杂设施即可评估环辛炔-叠氮化物固定化结合效率的简便方法。在本研究中，与荧光团或生物素部分连接的二苯并环辛炔/双环壬炔 (DBCO/BCN) 的不同衍生物被图案化在超低污染聚合物刷上，这可以在不进行任何先前的封闭步骤的情况下避免非特异性蛋白质污染。聚合物刷由防污底部嵌段和叠氮化物封端的顶部嵌段组成。使用普通荧光显微镜对通过微通道悬臂点样 ( μ CS) 点样的有序阵列进行结合效率的评估。两种环辛炔均通过 μ CS 与含叠氮化物的二嵌段聚合物刷表现出可靠的结合性能，但根据蛋白质结合试验，DBCO 显示出更高的分子固定表面密度。这项工作为选择合适的环辛炔与叠氮化物偶联提供了参考，并可用于设计用于分析物检测、细胞捕获和其他生物应用的生物传感器或生物平台。
双螺旋硫醇烯/ ... div>的高分辨率3D打印
高分辨率3D打印在微观尺度上对聚合物材料的定制处理可轻松访问光学，微功能，组织工程和生命科学领域中的高级应用程序。然而，在数十万微米（例如封闭的微流体通道）中，封闭结构的3D打印仍然是一个挑战，因为通道结构通常被残留的固化树脂堵塞。基于渗入硫醇二烯和硫醇/环氧化学的双粘液系统在制造或注射模压的微型流体设备中以无粘合性键合为众所周知。在此，提出了自定义的微流体设备的制造的显微镜中的第一个高分辨率立体光刻3D打印。在第一个固化步骤中，通过高分辨率3D打印开放的微流体结构。连续地，微通道在热启动时通过无粘性干键密封，产生良好的控制结构，通道尺寸降至80μm。在键合之前，中间材料允许用生物素定制表面修饰，从而可以连续固定各种生物分子。密封芯片中显示了具有特定模式的DNA生物测定。所提出的工作铺平了朝着制造自定义的微流体设备的道路，用于大量特定的生物测定。
通过机械荧光变色揭示微流控装置中微藻的摩擦应力
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。
睡眠/唤醒周期影响脑弹性
摘要作为大脑发现临床应用的弹性结果，关于体内大脑的基线粘弹性的基本问题仍然是基本问题。此外，弹性措施如何以及为什么会随着时间变化的基本机制仍未得到充分了解。为了研究这些问题，在醒着条件下和睡眠状态下，在小鼠模型上实现了使用光学相干断层扫描仪的混响剪切波弹性，在大脑中淋巴流体系统发生已知变化的情况下。我们发现，在整个皮质脑成像体积中，剪切波速度是刚度的度量，在两个状态之间变化约12％，睡眠与清醒。我们的双相通道模型（Fluid Plus solid）组织提供了一个基于分形分支的血管和血管周围系统的流行性模型，再加上第二个平行系统，代表了晶状体尺度的GlyMphphatic scale尺度流体微通道。通过调整与已知的睡眠 /唤醒变化成正比的淋巴系统流体体积，我们能够近似预测所测得的剪切波速度及其变化，它们的变化与淋巴系统的状态。该模型的优点是其主要参数源自解剖学措施，并与包括Murray定律在内的分支流体结构的其他主要推导有关。对临床研究的影响是，大脑的弹性学受到血管，血管周期和糖浆系统的调节或失调的强烈影响。