布鲁塞尔,8月20日,在皮肤修复期间的组织流化在细胞中的出版物中出版:来自布鲁塞尔大学(ULB)的研究人员发现组织流动如何控制组织修复和伤口愈合。受伤后修复组织的能力对于动物的存活至关重要。受伤后,通过激活,迁移和分裂皮肤干细胞来修复皮肤。伤口愈合的缺陷导致慢性伤口构成了巨大的经济负担,这是一个重大的临床问题。In a study published in Cell, a very prestigious scientific journal, researchers led by Prof. Cédric Blanpain, MD/PhD, investigator of the WEL Research Institute, Director of the Stem Cells and Cancer Laboratory, and Professor at the Université Libre de Bruxelles , discovered that wound healing is accompanied by a change in the physical properties of the skin with a switch from solid to liquid state that is essential for tissue repair.使用多学科方法结合对生活在单细胞分辨率,数学建模,生物物理研究和功能实验的行为的分析,Rahul Sarate和同事已经研究了伤口愈合过程中皮肤物理特性的变化以及调节此过程的分子机制。通过在体内实时成像单个荧光标记的皮肤干细胞,ULB研究人员发现,皮肤表皮的物理特性在伤口愈合过程中受动态调节。然后,组织会切换回与组织再生和修复相关的固态状态。受伤后几天,皮肤组织经历流化,从固体状态到流体状状态的过渡,导致干细胞分散。
课程描述:分子模拟已进化为非常有力的工具,用于准确计算复杂化学系统的结构和性能。特性包括热力学,机械,流变学,电气和许多其他功能。以负担得起的价格提高了计算能力的前所未有的增加,使分子模拟在化学和工艺工程研究和工业实践中非常受欢迎。
微流体在器官片技术和合成细胞的研究中起着关键作用,尤其是在人工细胞模型的开发和分析中。然而,未探索使用合成细胞作为微流体系统的积分功能成分的方法,以塑造片段培养的天然活细胞的微环境。在这里,基于胶体体的合成细胞被整合到3D微流体设备中,开创了基于片的机器人器官的基于合成细胞的微环境的概念。的方法是设计用于在微流体通道内部由受支持的脂质双层包裹的二氧化硅胶体染色体网络。这些网络促进了与片上培养细胞的受体配体相互作用。此外,使用基于藻酸钙的水凝胶形成在胶体体内的基于钙的水凝胶的形成,引入了一种用于控制生长因子从合成细胞中的释放的技术。证明了该技术的潜力,是一种模块化的插入式淋巴结芯片芯片原型,该原型通过刺激T细胞上的受体配体并调节其细胞因子环境来指导原代人T细胞的扩展。将合成细胞整合到微流体系统中,为器官芯片技术提供了新的方向,并提出了进一步的潜在治疗应用探索途径。
摘要。这项研究工作旨在检查粘性耗散,磁场以及热辐射对卡森流体流动的重要性。在存在旋转微生物和纳米颗粒的情况下考虑流体流动。该问题的物理学由部分微分方程(PDE)控制。通过使用适当的相似性变量,将PDE集更改为普通微分方程(ODE)。要检查相关流参数,采用了一种称为光谱弛豫方法(SRM)的数值方法。此SRM方法采用基本的高斯 - 西德尔方法来将一组微分方程分解和描述。这种方法的选择是由于其一致性和准确性。发现粘性耗散参数(EC)可提高流体温度,速度和边界层(热和动量边界层)。强烈的磁参数的强对立产生了洛伦兹力,该力在边界层内拖动流体流动。发现纳米颗粒对旋转的微生物呈巨大影响。
患者衍生的癌症类器官(PDOS)具有个性化治疗选择和改善患者预后的巨大希望。但是,在标准文化平台中生成足够数字的PDO来测试疗法是一项挑战。这一挑战对于胰腺导管腺癌(PDAC)特别急切,在该胰腺导管腺癌(PDAC)中,大多数患者在晚期患有不可切除的肿瘤的晚期诊断,并且患者组织的形式是针头活检。描述了使用有限量的PDAC活检可用的组织或PDO进行测试疗法的微流体设备的开发和表征。证明微流体PDO在表型和基因型上与金色标准的Matrigel类器官相似,其优点为1)球体均匀性,2)最小的细胞数需求,3)不依靠Matrigel。通过测试对几种化学疗法的PDO响应,包括糖原合酶激酶(GSKI)的抑制剂,可以证明微流体PDOS的效用。此外,微氟机培养物用于测试由NK细胞组成的免疫疗法的有效性与新型生物学结合。总而言之,我们的微流体装置对基于癌症活检的个性化肿瘤学有很大的好处,并且将来可能会发展成为化学疗法或免疫疗法治疗的伴侣诊断。
脂质纳米粒子 (LNP) 已成功进入临床,用于递送基于 mRNA 和 siRNA 的治疗方法,最近又被用作 COVID-19 疫苗。然而,人们对其在体内的行为,特别是细胞靶向性缺乏了解。LNP 的向性部分基于内源性蛋白质对粒子表面的粘附。这种蛋白质形成所谓的冠,可以改变这些粒子的循环时间、生物分布和细胞摄取等。反过来,这种蛋白质冠的形成取决于纳米粒子的特性(例如大小、电荷、表面化学和疏水性)以及它所来源的生物环境。由于基因治疗有可能针对几乎任何疾病,因此人们正在考虑除静脉途径之外的其他给药部位,从而产生组织特异性蛋白质冠。对于神经系统疾病,颅内注射 LNPs 会产生脑脊液衍生的蛋白质冠,与静脉注射相比,这可能会改变脂质纳米颗粒的性质。在这里,我们在体外研究了临床相关的 LNP 制剂中血浆和脑脊液衍生的蛋白质冠之间的差异。蛋白质分析表明,在人脑脊液中孵育的 LNPs (C-LNPs) 产生的蛋白质冠组成与在血浆中孵育的 LNPs (P-LNPs) 不同。脂蛋白作为一个整体,特别是载脂蛋白 E,在 C-LNPs 上占总蛋白质冠的百分比高于 P-LNPs。这导致与 P-LNPs 相比,C-LNPs 的细胞摄取有所改善,无论细胞来源如何。重要的是,更高的 LNP 摄取量并不直接转化为更有效的货物输送,强调有必要进一步评估此类机制。这些发现表明,生物流体特异性蛋白质冠会改变 LNP 的功能,这表明给药部位可能会影响 LNP 在体内的功效,并且需要在配方开发过程中加以考虑。
磷酸化的tau蛋白是对阿尔茨海默氏病的诊断和预后的有希望的生物标志物。本研究使用钒烯聚体(V X PDA)氧化还原活性复合材料和TAU-441特异性聚苯胺分子印迹聚合物(PANI MIP)提出了一种新型的伏安传感器,用于对tau-441 intstitialial(ISF)和Plasma的敏感检测。V X PDA/PANI MIP传感器在ISF中显示了5 fg/ml至5 ng/ml(122 am/l至122 pm/l)的广泛检测范围,而无需使用氧化还原介体,并且检测下限(LOD)为2.3 fg/ml(60 AM/L)。此外,利用这项技术的手持设备成功地检测到具有高灵敏度(5 fg/ml至150 fg/ml(122 am/l至366 am/l)的人造血清中的tau-441,并且在临床相关范围内。该传感器的快速检测时间(〜32分钟)和低成本(〜20英镑/设备)突出了其在临床环境中微创,早期AD诊断的潜力。这一进步旨在促进从侵入性脑脊液(CSF)基于AD的诊断技术的过渡。
我们研究了淬灭后全息超流体的放松,当末端状态被调谐到临界点,或者非常接近它时。通过以数值方式求解运动的整体方程,我们证明了在前一种情况下,系统表现出功率定律的损失以及紧急的离散量表不变性。后一种情况是由临界放慢速度主导的政权,我们表明在延迟期限下降开始之前存在一个中间时间范围,该系统的行为与其功率定律下降的临界点相似。我们进一步假设一个现象学的毛pitaevskii样方程(对应于Hohenberg和Halperin的模型F),该方程能够对近临界淬灭到超级流体和正常阶段后的全息超氟中全息超流体的行为进行定量预测。有趣的是,描述非线性时间演化的现象学方程的所有参数,可以用静态平衡溶液和线性响应理论的信息固定。
摘要:微流体混合器,一种微流体技术的关键应用,主要用于微观设备中各种样品的快速合并。鉴于其设计过程的复杂性以及设计师所需的大量专业知识,微流体混合器设计的智能自动化引起了极大的关注。本文讨论了一种将人工神经网络(ANN)与增强学习技术整合起来的方法,以使微流体混合器的尺寸参数设计自动化。在这项研究中,我们选择了两种典型的微流体混合器结构进行测试和训练的两个神经网络模型,包括高度精确且具有成本效益,作为传统,耗时的有限元模拟的替代方法,使用了多达10,000组COMSOL模拟数据。通过定义加强学习剂的有效状态评估函数,我们利用训练有素的代理成功验证了这些混合器结构的尺寸参数的自动设计。测试表明,仅在0.129 s中可以自动优化第一个混合器模型,而第二个混合器模型可以自动优化,而第二个混合器模型可以显着减少与手动设计相比的时间。模拟结果验证了在微流体混合器的自动设计中增强学习技术的潜力,并在该领域提供了新的解决方案。