摘要:心脏内神经探针既是大脑功能基本神经科学研究的强大工具,也是旨在恢复瘫痪患者功能的大脑计算机界面(BCIS)的关键组成部分。心脏内神经探针既可用于在单个单位分辨率下检测神经活动,又可以刺激具有高分辨率的少量神经元种群。不幸的是,由于神经素的流动反应在植入和持续存在于皮质中的神经蛋白敏捷反应,因此在慢性时点上倾向于在慢性时点上失败。正在开发许多有前途的方法来规避炎症反应,包括开发较少的弹药材料/装置设计以及抗氧化剂或抗渗透性疗法的递送。在这里,我们报告了我们最近的努力,以整合动态软化的聚合物底物的神经保护作用,旨在通过在探针中掺入微型流通通道,以最大程度地减少皮质内神经探针/组织界面处的组织菌株和局部药物递送。相对于所得的设备机械性能,稳定性和微流体功能,制造过程和设备设计均已优化。优化的设备能够成功地在六周的体内大鼠研究中提供抗氧化溶液。组织学数据表明,多进输出设计最有效地减少了炎症的标记。通过药物输送和软材料作为平台技术的组合方法来减少炎症的能力,可以将来的研究探索添加性疗法,以进一步增强心脏内神经探针的性能和临床应用的寿命。
数字微弹性平台是含有含有液体的固定固体胶囊。这些平台可以是由固体壳封装的液滴,也可以是包含由聚合物基质制成的珠子的液体。壳或聚合物矩阵充当保护性屏障,可将污染物降至最低,从而影响封装含量的功能。此外,可以设计壳或矩阵以变得透明和半渗透,允许光穿透,气体交换和分子分解。13 - 15因此,这些平台代表了包括微藻在内的各种细胞类型的封装和生长的有利环境。最近,我们的团队成功地尝试捕获和培养液体大理石内部的微藻细胞 - 典型的数字微弹性弹药平台,其带有微/纳米颗粒制成的多孔壳。通过用二氧化硅纳米颗粒包含含微藻的水滴,我们创建了一个具有透明和多孔外层的显微镜光生反应器,在5天培养期内可在细胞密度增加30倍。16此外,聚合物基质(例如水凝胶)已用于微藻固定和随后的培养。水凝胶珠可以通过与周围培养基的有效气体和营养交换来为可持续的细胞生长提供稳定的环境。这些此外,鲁棒的水凝胶三维基质在培养期间将微藻细胞固定在珠子中,最大程度地减少了细胞泄漏到周围环境中的风险,并促进了有效的细胞检索过程。
在药物开发管道中的三维(3D)体外模型可以帮助在临床前阶段,在临床试验之前,减少,有时甚至根据“减少,减少,再生和替代)(Herrmann和Jayne,2019年,2019年),在临床试验之前,减少甚至更换动物研究,在临床试验之前,减少,甚至更换动物研究,以帮助选择最有前途且最安全的候选药物。为此,已经开发了几种类型的3D体外培养物,包括高级模型,例如芯片和微量流体模型(Sontheimer-Phelps等,2019; Peck等,2020),器官(Kim等,2020)和Mini-Organs(Lawlor等人(Lawlor等)(Lawlor等人,2020年)。这些模型还在药物发现领域打开了许多新的机会和研究方向。例如,从患者收获的细胞产生的3D类器官可以应用于个性化医学方法。此外,可以通过当前在3D体外建模中的当前知识提供支持的组织工程解决方案来加快对新疗法或再现应用的新疗法或治疗方法的开发和翻译研究。这有助于通过直接投入对监管科学和工业技术创新管道的直接投入进行筛查。本研究主题涵盖了体外3D模型的开发,使用和验证的领域,在这些模型中,新颖的方法和发现证明了三维在生物学中的关键作用,并为将新的诊断和治疗解决方案转化为现实临床创新方法的成功率提供了一个平台,以使患者的益处造成真正的临床创新方法。在癌症研究领域,Kitaeva等。 Mondadori等。在癌症研究领域,Kitaeva等。Mondadori等。该研究主题具有五次审查和观点文章,阐明了药物发现中替代模型领域的多个方面,并为其短期和长期发展提供了关键的考虑。这些评论与三篇原始研究文章相辅相成,这些文章有助于将最先进的体外模型中最新艺术品的挑战和潜力背景。对先进的体外模型进行了审查。本手稿提供了不同方法的深入比较,包括二维和三维培养物,Boyden Chambers,微流体系统和3D Bioprinting。对2020年1月的系统文献综述进行了针对癌症和免疫细胞渗出的微流体模型的更新,该模型突出了所分析的几项研究中生物物理,生化和环境因素的关键作用。同样,Bracher等人。讨论需要采用系统的方法来审查脑肿瘤研究中体外方法的必要性。这种方法将能够确定相关的评估标准,以帮助使用先进的体外方法对脑肿瘤研究的计划和/或评估。在组织工程领域,Thompson等人的评论。提供有关商业上的见解
摘要:tick虫和tick虫病原体对人类和动物的健康和福利构成了显着威胁。我们对澳大利亚野生动植物壁虱携带的病原体的了解是有限的。这项研究旨在表征来自澳大利亚维多利亚州六个地点的各种野生动植物物种的壁虱和壁虱传播微生物。在形态和分子表征(靶向16S rRNA和细胞色素C氧化酶I)之后,对基于微流体的实时PCR筛选进行了tick DNA提取物(n = 140),以检测微生物和立克斯群 - 体现 - 体积实时QPCRS。鉴定了五种ixodid tick虫,包括aponomma auruginans,ixodes(i。)Antechini,I。Kohlsi,I。Tasmani和I. Trichosuri。塔斯马尼二的16S rRNA序列的系统发育分析揭示了两个子映射,表明潜在的隐性物种。微流体实时PCR检测到七种不同的微生物作为单个(13/45个壁虱)或多种感染(27/45)。检测到的最常见的微生物是Apicomplexa(84.4%,38/45),其次是立克sp。(55.6%,25/45),Theileria sp。(22.2%10/45),Bartonella sp。(17.8%,8/45),coxiella -like sp。(6.7%,3/45),hepatozoon sp。(2.2%,1/45)和Ehrlichia sp。(2.2%,1/45)。对四个立克基因座的系统发育分析表明,本文检测到的立克氏菌分离株可能属于一种新型的立克氏症。这项研究表明,澳大利亚野生动植物的壁虱具有多种微生物。鉴于直接和间接的人类 - 野生动物 - 生物互动,需要采用一种健康方法来连续监视与tick相关的病原体/微生物,以最大程度地减少对动物和人类健康的相关威胁。
过去十年,DNA 生物传感器的发展加速,尤其用于医学诊断、癌症研究和基因表达分析。1 最近的 COVID-19 大流行强调了开发灵敏可靠的病毒检测技术的必要性。与其他类型的 DNA 生物传感器相比,基于表面的 DNA 生物传感器具有许多优势,例如高灵敏度和价格实惠。2 它们还可以应用于微流体系统中以进行自动检测。3 这些传感器依赖于将单链 DNA (ssDNA) 探针固定在固体基质上,这些探针能够与其互补的 DNA 或 RNA 靶序列杂交。其中,固定在表面的 ssDNA 探针的探针密度和杂交效率是决定生物传感装置性能的关键参数。3,4
体外血脑屏障(BBB)的组织工程正在迅速扩展,以应对模仿BBB的天然结构和功能的挑战。这些模型中的大多数利用2D常规微流体技术。然而,3D微血管模型提供了更紧密地概括体内微脉管系统的细胞结构和多细胞排列,并且还可以重新创建血管床的分支和网络拓扑。从这个角度来看,我们讨论了当前的3D脑微血管建模技术,包括模板,打印和自组装毛细管网络。此外,我们解决了生物矩阵和流体动力学的使用。最后,将确定关键挑战以及未来的方向,这些方向将改善下一代大脑微脉管模型的发展。
1 俄罗斯莫斯科高等经济学院生物与生物技术学院,2 俄罗斯莫斯科 P. Hertsen 莫斯科肿瘤研究所 - 俄罗斯联邦卫生部国家医学研究放射中心分支机构,3 俄罗斯符拉迪沃斯托克远东联邦大学生物医学学院,4 俄罗斯莫斯科 Bioclinicum 科学研究中心,5 俄罗斯科学院 Engelhardt 分子生物学研究所,俄罗斯莫斯科,6 瑞典乌普萨拉大学外科科学系,7 伊利诺伊大学药学院药学系,美国伊利诺伊州芝加哥,8 俄罗斯科学院 AV Topchiev 石油化学合成研究所,俄罗斯莫斯科,9 俄罗斯莫斯科 Shemyakin-Ovchinnikov 生物有机化学研究所生物医学微流体技术实验室
构图。8 the rest nano thano liidic效应从以下意识到,在纳米级,可能不会忽略墙壁的表面电荷9,从而导致离子耦合 - uid传输现象,例如电渗透和流动液。10然而,近年来已经积累了证据表明,表面电荷不是纳米效应固体 - 液体界面的足够的描述符。从传导表面11,12的UID到由于介电对比而引起的强烈相互作用的离子,13-15几项研究表明需要在其电子性质水平上描述固体壁。确实可以预期,靠近实心壁的足够靠近,液体中带电颗粒产生的库仑电位会被壁物质的介电响应筛选:这种效应已称为“相互作用相互作用”。液体中的15个带电的颗粒是第一个和最重要的,离子:与体积库仑相互作用相比,与量子相比,相互作用的纳米渠中离子之间的相互作用相互作用会产生有效的库仑相互作用,从而导致了相关性的丰富效果。13,14但是,即使电中性的AeR时间平衡,也具有分子级电荷结构:水因此:水因此在Terahertz频率和宽范围的长度尺度上表现出热电荷(称为“ Hydrons” 17)。相应的库仑埃尔斯也会受到相互作用的影响:它们通过实心壁中电子的热和量子iCtation进行动态筛选。17,2218,19这种固体 - 液体耦合已显示出对流体动力摩擦的“量子”贡献,并在液体和固体电子之间的直接接近eLD能量转移中产生了“量子”贡献。19 - 21这些效果弥合了UID动力学和凝结物理物理学之间的差距,开为工程纳米级的开辟了道路,并使用Conth ning Walls的Electronic属性开辟了道路。
计算界正在目睹众所周知的寒武纪爆炸,该应用是由人工智能,大数据和网络安全等应用所推动的新兴范式的爆炸。将数字数据存储在脱氧核糖核酸(DNA)链中的技术进步,操纵量子位(Qubits),使用光子执行逻辑操作,并在内存系统中执行计算,在DNA计算的新兴范式中,量子计算,量子计算,光学计算,光学计算计算,并在内存系统中进行计算。在正交的方向上,使用先进的电声,无线和微流体技术对互连设计的研究已显示出对传统vonnoumann计算机的建筑限制的有希望的解决方案。在本文中,专家们对互连在新兴计算范式中的作用发表了评论,并讨论了基于chiplet的架构在此类技术的异质整合中的潜在用途。