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用于递送核酸的脂质纳米颗粒的微流体制造
基因疗法已成为治疗几种可怕和罕见疾病的潜在平台，而这些疾病是传统疗法无法实现的。病毒载体已被广泛探索为基因治疗的关键平台，因为它们能够有效地将基于核酸的治疗剂运送到细胞中。然而，它们在递送过程中缺乏精确度，导致了一些脱靶毒性。因此，人们已经探索了各种非病毒基因递送载体形式的策略，目前已在包括 SARS-CoV-2 疫苗在内的几种疗法中使用。在这篇综述中，我们讨论了脂质纳米颗粒 (LNP) 为有效基因递送提供的机会。我们还讨论了通过微流控技术高通量制造非病毒基因递送载体的各种合成策略。我们最后介绍了这些载体在递送不同遗传物质（如 CRISPR 编辑器和 RNA）方面的最新应用和临床试验，用于治疗从癌症到罕见疾病的不同医疗状况。 2022 由 Elsevier BV 出版 这是一篇根据 CC BY 许可 ( http://creative-commons.org/licenses/by/4.0/ ) 的开放获取文章。
用于立方体卫星空间生物研究的基于流体的仪器
在过去的 15 年里，被称为立方体卫星 (CubeSat) 的小型卫星已被用来研究太空环境对生物体的影响。迄今为止，所有生物立方体卫星任务均在低地球轨道 (LEO) 上进行研究，每个任务都比上一个任务改进了其生物支持子系统。NASA 即将发射的生物立方体卫星任务 BioSentinel 将作为 Artemis 1 的次要有效载荷发射，最终到达低地球轨道以外的太阳中心轨道，并受到地球磁层的保护。BioSentinel 的主要目标是 1) 研究深空辐射环境的生物影响和 2) 发展我们的技术能力以支持深空生物研究。BioSentinel 中的仪器和子系统继承了之前的立方体卫星任务（例如流体学、光学、热控制），但在许多层面上得到了扩展。 BioSentinel 改进了材料和设计（例如，降低卡片的蒸汽渗透性以保持低湿度；增加了带有内部止回阀、干燥剂室和气泡捕集器的流体歧管，用于每个单独的流体卡），并增加了新的发现工具（例如，机载 LET 光谱仪）。本期观点的主要目的是强调过去和正在进行的 NASA 生物立方体卫星任务中使用的流体系统的演变，并强调这些系统可以优化以用于未来 LEO 以外的实验的方面。
微流体制成的量子材料 - WRAP：华威大学
量子材料具有优异的光学特性。它们可用于显示器、传感器、辐射探测器以及生物成像和离子检测。量子材料的光学特性会根据其尺寸而改变。因此，单分散量子材料的合成是一个主要目标。多年前，微流体反应器已被证明是一种有效的工具，可用于生产纳米级功能材料，并合成具有可控形态和定制特性的纳米材料。因此，本综述重点介绍量子材料微流体制造的最新进展和前景。本文通过实例展示了如何制造量子材料，包括半导体纳米晶体、碳量子点、金属纳米粒子（尤其是金属簇）、稀土掺杂纳米磷光体和荧光氧化物，以及如何控制它们的质量和性能。本综述旨在为对量子材料合成和大规模生产领域感兴趣的科学和行业研究小组提供指导。
使用液滴微流体技术进行可扩展且自动化的基于 CRISPR 的菌株工程
摘要 我们提出了一种基于液滴的微流体系统，该系统可在芯片上实现基于 CRISPR 的基因编辑和高通量筛选。微流体装置包含一个 10 × 10 元件阵列，每个元件包含用于两个电场驱动操作的电极组：用于合并液滴以混合试剂的电润湿和用于转化的电穿孔。该装置可以并行执行多达 100 个基因改造反应，为生成遗传途径组合优化和可预测生物工程所需的大量工程菌株提供了一个可扩展的平台。我们通过基于 CRISPR 的两个测试案例的工程改造展示了该系统的能力：（1）破坏大肠杆菌中酶半乳糖激酶（galK）的功能；（2）靶向改造谷氨酰胺合成酶基因（glnA）和蓝色色素合成酶基因（bpsA），以提高大肠杆菌中的靛蓝素产量。
利用微流体电穿孔器对血液中的耐药癌细胞进行敏感
直接评估患者样本在癌症治疗中具有前所未有的潜力。液体活检中的循环肿瘤细胞 (CTC) 是临床中快速发展的原发细胞来源，是实时揭示肿瘤信息的功能分析的理想候选者。然而，缺乏允许直接从液体活检样本中直接主动询问 CTC 的常规方法，这是液体活检在临床环境中转化应用的瓶颈。为了解决这个问题，我们提出了一种使用微流体涡旋辅助电穿孔系统的工作流程，该系统设计用于对从血液中纯化的 CTC 进行功能评估。通过对野生型 (HCC827 wt) 和吉非替尼耐药 (HCC827 GR6) 非小细胞肺癌 (NSCLC) 细胞进行药物反应分析来评估对该方法的验证。被困在微尺度涡旋中的 HCC827 细胞被电穿孔以依次将药物输送到细胞溶胶中。使用自动单细胞图像荧光强度算法，对两种细胞系的电穿孔条件进行了表征，以促进多种药物的递送。能够以高纯度收集掺入血液以模拟耐药 CTC 的 HCC827 GR6 细胞，表明该装置能够最大限度地减少下游敏感细胞检测的背景细胞影响。使用我们提出的工作流程，恢复吉非替尼敏感性的药物组合反映了预期的细胞毒性反应。总之，这些结果代表了一种微流体多药筛选面板工作流程，可以实现对患者 CTC 的原位功能询问，从而加速液体活检的临床标准化。
AFM 微流体悬臂作为单细胞质量测量的重量传感器
Chen-Chi Chien 1、Jiaxin Jiang 2、Bin Gong 3 4 5、Tao Li 2、Angelo Gaitas 1 6 1. 纽约州纽约市伊坎医学院 Estelle and Daniel Maggin 神经病学系，邮编 10029。2. 辛辛那提大学电气工程与计算机科学系，邮编 45221。3. 德克萨斯大学医学分校病理学系，邮编 77555。德克萨斯大学医学分校西利媒介传播和人畜共患疾病中心，邮编 77555。4. 德克萨斯大学医学分校生物防御和新发传染病中心，邮编 77555。 5. 德克萨斯大学医学分校人类感染与免疫研究所，德克萨斯州加尔维斯顿 77555，美国。 6. 生物医学工程与成像研究所，Leon and Norma Hess 科学与医学中心，纽约州纽约市 10029，美国。 关键词 单细胞、质量测量、原子力显微镜、微流体、微悬臂 摘要
在具有可逆开口顶部的微流控芯片中生成和培养心脏微组织可实现电起搏、动态药物给药和内皮细胞共培养
心血管疾病的发病率在世界范围内不断上升。器官芯片和人类多能干细胞 (hPSC) 技术有助于克服心脏体外模型中的一些局限性。本文介绍了一种双室单片心脏芯片装置，该装置可在单个制造步骤中实现多孔膜集成。此外，该装置包括开放式隔间，可轻松将 hPSC 衍生的心肌细胞和人成体心脏成纤维细胞共培养成几何定义的心脏微组织。该装置可以用玻璃密封或带有完全定制的 3D 打印热解碳电极的盖子可逆地关闭，从而可以对心脏微组织进行电刺激。下方的微流体通道允许对心脏微组织进行局部和动态药物给药，如对异丙肾上腺素的变时性反应所示。此外，微流体通道还可以填充人类诱导多能干细胞衍生的内皮细胞，从而允许在一个装置中共培养异型心脏细胞。总体而言，这项研究展示了一种新型心脏芯片模型，该系统将开放式顶部装置与 3D 打印碳电极系统地集成在一起，用于电起搏和心脏组织培养，同时实现主动灌注和动态药物给药。人类心脏芯片模型工程方面的进步代表着将器官芯片技术作为临床前心脏药物开发的常规方面迈出了重要一步。
多响应的一步微流体制造...
引言：膀胱癌是最常见且危及生命的癌症之一。与传统的给药方式相比，膀胱内给药减少了所需的药物量，增加了到达病变部位的药物量，并最大限度地减少了治疗药物的全身暴露。为了克服尿液排尿、尿路上皮通透性低和间歇性导尿对膀胱内药物大量稀释和冲洗的限制，设计了磁性和光热响应的叶酸受体靶向热脂质体 (FA-TMLs)，用于将阿霉素 (DOX) 靶向递送到膀胱癌细胞。方法：通过微流控混合芯片，将磁性纳米粒子 (MNPs)、金纳米棒 (GNRs) 和 DOX 封装在叶酸修饰的热敏脂质体中，形成 FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX。采用DLS、TEM、DSC和磁滞回线等手段对FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX的构建进行表征。结果：FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX粒径约为230nm，具有超顺磁性，饱和磁化强度为20 emu/g，DOX载药量高达0.57 mg/mL。此外，FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX可通过光热效应通过温度变化来控制药物的释放。将980 nm激光束选择性照射在FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX上，引发FA-TMLs的结构变化，3小时后平均有95%的药物释放。细胞摄取实验结果表明，FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX能够特异性结合叶酸受体阳性细胞，并对膀胱肿瘤细胞表现出毒性。结论：本研究结果表明FA-TMLs@MNPs-GNRs-DOX具有良好的多功能响应，可以作为治疗膀胱肿瘤的理想多功能药物递送系统（DDS）。关键词：膀胱癌，药物递送，磁响应，热敏脂质体，叶酸靶向，光热效应
微流体和 BioMEMS 简介 2022.1.12
• 集成电路发明于 20 世纪 50 年代，如今已无处不在。微电子技术的主要优势： • 单位材料和制造成本低廉 • 可以集成组件 • 微米和纳米级出现新的可能性
用于制造多结构水凝胶微球
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。