稀土元素(REE),由灯笼(从灯笼到lutetium)以及Scandium and Yttrium组成,是许多可持续能量技术(例如磁铁)的重要成分,例如在硬盘,电动汽车,电动汽车和手机中 - 室温超级效率,以及高效的轻型功能[1]。当前提取和纯化这些元素的方法,利用环境有害的化学物质,并具有大量的碳足迹[2]。我们旨在利用生物学来创建一个更清洁,可持续的REE纯化过程。已经发现,细菌在其膜上包含许多位点,这些位点对REE对其他元素具有特异性,并且对其他REE的某些REE具有特异性[3,4]。我们计划将V. natriegens的基因组诱变,然后进行高通量筛选,以查找具有更改某些REE而不是其他REE的菌株。我们正在利用CNF来构建微流体液滴生成和排序设备,以进行此高通量筛选。
摘要:组织培养物(尤其是脑类器官)的分析需要高度的协调、测量和监控。我们开发了一个自动化研究平台,使独立设备能够实现反馈驱动的细胞培养研究的协作目标。通过物联网 (IoT) 架构统一,我们的方法能够实现各种传感和驱动设备之间的持续通信交互,实现对体外生物实验的精确定时控制。该框架集成了微流体、电生理学和成像设备,以维持大脑皮层类器官并监测其神经元活动。类器官在定制的 3D 打印腔室中培养,这些腔室连接到商用微电极阵列以进行电生理学监测。使用可编程微流体泵实现定期进料。我们开发了计算机视觉液体体积估计方法,可实现高精度的抽吸培养基,并使用反馈来纠正培养基进料/抽吸循环期间微流体灌注的偏差。我们通过对小鼠大脑皮层类器官进行为期 7 天的研究验证了该系统,比较了手动和自动协议。自动化实验样本在整个实验过程中保持了强劲的神经活动,与对照样本相当。自动化系统可以每小时进行一次电生理记录,揭示了神经元放电率的显著时间变化,而这种变化在每天一次的记录中是观察不到的。
Chen-Chi Chien 1,Jiaxin Jiang 2,Bin Gong 3 4 5,Tao Li 2,Angelo Gaitas 1 6 1。伊斯特尔和丹尼尔·玛格金神经病学系,伊坎医学院,美国纽约,纽约,纽约10029,美国。2。辛辛那提大学电气工程与计算机科学系,辛辛那提,俄亥俄州45221,美国。3。德克萨斯大学医学分公司病理学系,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。 Sealy vector borte和人畜共患病疾病,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。 4。 Biodefense和新兴传染病中心,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。 5。 人类传染和免疫学院,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。 6。 生物医学工程与成像研究所,莱昂和诺玛·赫斯科学与医学中心,纽约,纽约,纽约10029,美国。 关键字单细胞,质量测量,原子力显微镜,微流体,微型磁管摘要德克萨斯大学医学分公司病理学系,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。Sealy vector borte和人畜共患病疾病,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。4。Biodefense和新兴传染病中心,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。5。人类传染和免疫学院,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。 6。 生物医学工程与成像研究所,莱昂和诺玛·赫斯科学与医学中心,纽约,纽约,纽约10029,美国。 关键字单细胞,质量测量,原子力显微镜,微流体,微型磁管摘要人类传染和免疫学院,德克萨斯大学医学分公司,德克萨斯州加尔维斯顿,德克萨斯州77555,美国。6。生物医学工程与成像研究所,莱昂和诺玛·赫斯科学与医学中心,纽约,纽约,纽约10029,美国。关键字单细胞,质量测量,原子力显微镜,微流体,微型磁管摘要
A.O.实验室“ Antonio and Big and C. Arrigo”,威尼斯16,15121,意大利亚历山大; valentina.pizzo@ospedale.al。); castaldosal90@gmail.com(S.C。); edit@ospre.al.it(E.S.); cbara@ospedale。);标记。);2部门创新(Dairi),A.O。 “ SS。 Antonio和Biago和C. Arrigo”,Venezia 16,15121意大利亚历山大;牺牲。 ); aroveta@ospedale。 ); 3东部皮埃蒙特大学科学技术创新系(DISIT),意大利亚历山大市,迈克尔11号; mary.gerbino99@gmail.com2部门创新(Dairi),A.O。“ SS。Antonio和Biago和C. Arrigo”,Venezia 16,15121意大利亚历山大;牺牲。); aroveta@ospedale。); 3东部皮埃蒙特大学科学技术创新系(DISIT),意大利亚历山大市,迈克尔11号; mary.gerbino99@gmail.com
使液滴破碎。一般来说,液滴的产生方法主要有两种:膜乳液法16 – 18 和微流体法。膜乳液法是将分散流体直接注入连续流体中,这样可以有效地产生大量液滴。然而,由于剪切应力只能由分散流体来调节,因此膜乳液法很难控制液滴尺寸并获得高效的包封率。对于微流体,微加工可用于制造微流体装置,通过控制沿微通道的分散相和连续相的液流速率,可以高效地批量生产微液滴,并且液滴尺寸精度高,封装效率高。在微流体中,液滴的生成基于两个剪切应力源,使液滴在微通道连接处破碎:一个来自连续流体,另一个来自分散流体的表面润湿性和微通道表面条件之间的差异。因此,微流体对于双乳液液滴生成比膜乳液更有效。微流体中用于产生液滴的微通道可分为 3 种类型:T 型连接微通道、流动聚焦微通道和共流微通道。T 型连接微通道 19 – 21 是最简单的微通道,其中连续相沿主微通道流动,分散相沿微通道流动。
1 巴塞罗那大学生物技术-生物医学系,巴塞罗那 08028,西班牙 2 德克萨斯州立大学英格拉姆工程学院,圣马科斯,TX 78666,美国 3 马尔马拉大学纯粹与应用科学研究所,伊斯坦布尔 34722,土耳其 4 马尔马拉大学技术学院机电一体化工程系,伊斯坦布尔 34722,土耳其 5 Arcelik AS,34950 伊斯坦布尔,土耳其 6 意大利理工学院,材料界面中心,Viale Rinaldo Piaggio 34,56025 Pontedera,比萨,意大利 7 生物机器人研究所,Scuola Superiore Sant'Anna,Viale Rinaldo Piaggio 34,56025 Pontedera,比萨,意大利 8 达姆汉大学化学学院,达姆汉 36716-41167,伊朗 9 墨西哥国立自治大学— 土耳其比尔肯特大学国家纳米技术研究中心和材料科学与纳米技术研究所
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。
PDMS是微流细胞制造的理想基础材料,可提供生物兼容性,光学透明度和对气体的渗透性。[4]例如,透明度是遵循带有光学设置的微流量流中的co-Flow或微滴生成过程的至关重要的要求。然而,使用PDMS的流动池制造涉及几个容易出现错误的过程步骤,尤其是用户,并且很难制作Complex 3D结构,需要多层制造,以预先构成深入的制造经验。因此,研究人员已经开始专注于通过3D打印来制造微流体流动池,因为其单程特征,短程序时间和易于分发的数字设计。[5–7]对微流体流细胞的3D打印的兴趣已迅速增长,这是由于该领域的公共公共事件迅速增加。[8-12]近年来,投资高分辨率的3D打印技术已付出了很多努力,以缩小可实现的最小功能大小和基于PDMS和3D打印的微流体设备之间的功能的差距。作为一种有希望的3D打印技术,投影微刻光(PμSL)引起了极大的兴趣。已经据报道,已建立的微流体模块,例如液滴发生器,[13]阀,[14]和泵[6]通过PμSL制造。更精确地量身定制了3D打印微流体的功能,已经开发了光聚合物制剂以提高透明度[15]和PμSL打印的细胞培养环境或生物传感器的长期生物相容性。[16]
摘要:为了研究新化学和生物实体的生物分布,血脑屏障 (BBB) 的体外模型可能成为药物发现早期阶段的重要工具。在这里,我们展示了我们设计的内部三维 BBB 生物芯片的概念验证。这种三维动态 BBB 模型由内皮细胞和星形胶质细胞组成,它们在模拟血流的流动条件下共培养在聚合物涂层膜的相对两侧。我们的结果证明了 BBB 非常有效,证据是 (i) 跨内皮电阻 (TEER) 增加了 30 倍,(ii) 紧密连接蛋白的表达显著增加,以及 (iii) 与静态体外 BBB 模型相比,我们的技术解决方案具有较低的 FITC-葡聚糖渗透性。重要的是,我们的三维 BBB 模型有效地表达了 P-糖蛋白 (Pg-p),这是脑源性内皮细胞的标志性特征。总之,我们在此提供了一种完整的整体方法和对整个 BBB 系统的见解,可能在临床和制药领域带来转化意义。