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World File Search SystemAcoustofluidics
智能声流体技术助力人类微型生物反应器
摘要 . 声流体技术结合了声学和微流体技术，为操纵细胞和液体提供了一种独特的方法，广泛应用于生物医学和转化医学。然而，由于多种因素，包括设备间差异、手动操作、环境因素、样品差异等，标准化和保持当前声流体设备和系统的优异性能具有挑战性。在此，为了应对这些挑战，我们提出了“智能声流体技术”——一种涉及声流体设备设计、传感器融合和智能控制器集成的自动化系统。作为概念验证，我们开发了基于智能声流体技术的微型生物反应器，用于人脑类器官培养。我们的微型生物反应器由三个组件组成：（1）通过声螺旋相涡旋方法进行非接触式旋转操作的转子，（2）用于实时跟踪旋转动作的摄像头，以及（3）基于强化学习的控制器，用于闭环调节旋转操作。在模拟和实验环境中训练基于强化学习的控制器后，我们的微型生物反应器可以实现转子在孔板中的自动旋转。重要的是，我们的微型生物反应器可以实现对转子的旋转模式、方向和速度的出色控制，而不受转子重量、液体体积和工作温度波动的影响。此外，我们证明了我们的微型生物反应器可以在长期培养过程中稳定地保持脑类器官的转速，并增强脑类器官的神经分化和均匀性。与目前的声流体相比，我们的智能系统在自动化、稳健性和准确性方面具有卓越的性能，凸显了新型智能系统在生物电子学和微流体实验中的潜力。
智能的Acoustofluidics启用了人脑器官的迷你比较反应器
摘要。大声液体提供了一种独特的手段来操纵细胞和液体，以在生物医学科学和转化医学中进行广泛应用。但是，由于多种因素，包括设备对设备变化，手动操作，环境因素，样本变异性等因素，标准化并保持当前流动性设备和系统的出色性能是一项挑战。在这里，为了应对这些挑战，我们提出了“智能的Acoustofluidics” - 一种自动化系统，涉及Acoustofluidic设备设计，传感器融合和智能控制器集成。作为一种概念证明，我们开发了基于人类脑器官培养物的基于智能的大量流体分解器。我们的迷你比较反应器由三个组成部分组成：（1）通过声学螺旋相位涡流方法进行无接触式旋转操作的转子，（2）用于实时跟踪旋转动作的摄像机，以及（3）基于增强学习的基于增强的学习控制器，用于旋转操纵的闭环调节。在训练基于增强学习的控制器和实验环境中，我们的迷你比率可以实现良好板中转子的自动旋转。重要的是，无论转子重量，液体体积和工作温度的波动如何，我们的迷你比较反应器都可以对转子的旋转模式，方向和速度进行良好的控制。此外，我们证明了我们的迷你比较反应器可以在长期培养过程中稳定地保持脑官的旋转速度，并增强脑官的神经分化和均匀性。与当前的Acoustofluidics进行了比较，我们的智能系统在自动化，鲁棒性和准确性方面具有出色的性能，突出了新型智能系统在生物电子学和微功能实验中的潜力。