图3。使用微流体设置进行AGNPS合成:a)微流体设备; b)帕累托图显示了因素及其相互作用的统计学意义,红线显示了统计显着性的限制值; c)响应表面表明pH和柠檬酸三座(TC)对AGNPS大小的综合作用,TC值在mm中给出,并且颜色棒适用于nm中的粒径; d)比较了对初始数据集训练的模型的性能与使用随机选择的其他实验的模型的比较,并根据决策树进行指导DOE; e)将PBM-CFD仿真结果与来自微流体通道和混合良好反应器的实验数据进行比较。所显示的数字已改编自(Nathanael,Galvanin等,2023)(a - c),(Nathanael,Cheng等,2023)(D)和Pico等。(2023)。
本期以文章《基于远程医疗的微流体生物风险检测方法》开篇。这篇文章由土耳其 HAVELSAN 的 CBRN 产品管理 Atakan Konukbay 博士和棉花堡大学生物医学工程系教授 Ahmet Koluman 共同撰写。这篇文章强调了生物风险在世界范围内的重要性,尤其是网络生物犯罪和生物恐怖主义的风险,它们利用无法检测的生物制剂威胁公众健康和安全。在这方面,作者提出了一种称为远程医疗的临床治疗方法,结合微流体技术来检测看不见的生物恐怖主义威胁。这一科学建议扩大了反恐范围,并为该领域的进一步研究做出了重大贡献。
抽象的水凝胶微球是一种新型的功能材料,引起了各种田间的关注。微流体是一种控制和操纵微米尺度的流体的技术,由于其能够产生具有控制的几何形状的均匀微球,因此已经成为一种有前途的水凝胶微球来制造水凝胶微球的方法。通过微流体设备的开发,可以构建具有多个结构的更复杂的水凝胶微球。本综述概述了设计和工程水凝胶微球的微孔进步。首先要引入水凝胶微球和微流体技术的特征,然后讨论用于制造微流体设备的材料选择。然后描述了用于单组分和复合水凝胶微球的微流体设备的进展,还提供了优化微流体设备的方法。最后,这篇综述讨论了将来微流体物质在水力微球中的关键研究方向和应用。
Topics include, but are not limited to: • fundamental research (e.g., aerodynamics, adhesion, superhydrophobicity and self-cleaning, nano and microfluidics, structural colors, optics, rheology, photonics, locomotion, visual systems) • materials development (e.g., biomaterials, composites, hybrid materials, structural materials, high-strength membranes,超轻型结构,自我修复材料)•设备设计(例如,传感器,多功能设备,微型设备,神经形态设备和系统,光子设备)•应用(例如,机器人技术,建筑,生物医学和药品,药物和药品,海洋用途,通讯和信息,人工效应,人工涂料,人工效果,涂层,人工涂料,人工涂料,人工涂层,均可出现,•资源效率,废物管理和生物益生生物呼吸(例如自主系统,绿色能源,生物降解性,循环经济)
全球,微流体行业在过去5年中一直在稳步发展,而微流体医疗设备的市场经历了22%的复合增长率。基于微流体的设备对美国食品药品监督管理局(FDA)等监管机构的提交数量也稳步增加,这对开发一致且可访问的工具的需求很大,用于评估基于微富集的设备。微流体社区一直很慢,甚至不愿采用标准和准则,这些标准和准则是在产品开发的各个阶段进行协调和协助学术界,研究人员,设计师和行业所需的。对设备性能的适当评估也是微流体设备的瓶颈。标准属于成熟供应链产生规模经济的核心,并建立了一致的途径,使利益相关者期望的期望与成功的商业化创造了基础。本文提供了关于开发特定于微流体生物医学领域的标准的独特观点。我们的目的是通过鼓励微流体社区共同努力弥合知识差距并提高效率来提高高质量的微流体医疗设备来更快地销售效率,从而促进创新。我们首先要承认过去十年来各个领域取得的进展。然后,我们描述了流量控制,互连,组件集成,组件,组装,包装,可靠性,微流体元素的性能以及在整个产品生命周期中微流体设备的安全性测试的现有差距。
ECE 16:332:586 生物传感器和生物电子学 (14:332:586) 索引号 21645;21779 日期:2024 年春季 学分:3 时间:12:10 AM – 3:10 PM(星期二) 地点待定 评分 20% 作业、40% 期中考试、10% 论文演示、30% 期末项目 期末考试 无 期末项目待定 演示:讲师 Mehdi Javanmard,博士。课程助教:待定 教科书:Kirby,《微纳流体力学》(2010 年) 课程幻灯片将在课程网站上提供。先决条件:14:332:361 电子设备 进一步阅读:Saliterman,《生物微机电系统和医疗微设备基础》(2009)Stryer,Lubert 生物化学第 5 版(2008) 课程描述:本课程涵盖最先进和新兴的生物传感器、生物芯片、微流体技术,将在分子诊断的背景下进行研究。学生将简要学习与分子诊断和癌症相关的生物学、生物化学和分子生物学。学生还将全面了解工程师的电子学、光学、分子生物学和癌症生物学之间的接口。主题将包括微流体和质量传递限制、电极-电解质界面、电化学噪声过程、生物传感器系统级特性、性能参数的确定(例如吞吐量、检测限和成本)、传感器与微流体的集成以及电子读出电路架构。还将涉及新型纳米生物传感器,例如纳米孔、纳米线 FET、表面等离子体共振、表面增强拉曼散射、荧光和单分子检测。重点将放在生物分子传感平台的动手深入定量设计上。课程目的 1. 介绍分子诊断中相关的主要生化和分子过程。 2. 介绍与癌症相关的主要分子过程。 3. 介绍并提供对基于生物标志物疾病诊断的新兴微纳米技术的理解。 4. 让参与者深入了解并理解医疗诊断中的生物传感解决方案。 5. 培养对生物学和工程学接口的理解,特别是微流体、样品制备和生物传感等当前和新兴技术。 6. 让学生获得生物传感器设计和特性方面的实践经验。
摘要 微生物学领域传统上侧重于在群体水平上研究微生物。然而,包括微流体和成像技术在内的单细胞水平方法的应用揭示了群体内的异质性,使得这些方法对于以更高的分辨率了解细胞活动和相互作用至关重要。此外,单细胞分选为从微生物群体或复杂的微生物群落中分离感兴趣的细胞开辟了新途径。这些分离的细胞可以在下游的单细胞“组学”分析中进一步研究,提供生理和功能信息。然而,由于厌氧微生物对氧气敏感,将这些方法应用于原位条件下的研究仍然具有挑战性。在这里,我们回顾了现有的在单细胞水平上分析活体厌氧微生物的方法,包括活体成像、细胞分选和微流体(芯片实验室)应用,并解决了它们在缺氧操作中遇到的挑战。此外,我们还讨论了针对厌氧菌的非破坏性成像技术的开发,例如不依赖氧气的荧光探针和替代方法。
