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具有自归位纳米结构的癌症患者组织样体......
当前的癌症医学模式侧重于针对患者和/或癌症的治疗，这推动了患者代表（例如类器官）和用于药物筛选的癌症靶向载体的开发不断取得进展。作为突破性概念，i）活癌组织传达完整的患者特异性微环境特征。ii）可以利用具有强烈细胞间相互作用的癌块生长机制，通过使用癌细胞衍生的纳米囊泡 (CaNV) 来开发自归位纳米靶向。因此，通过在 3D 凝胶芯片中培养 OC 患者组织来开发卵巢癌 (OC) 的组织样模型，其微通道网络能够进行灌注以维持组织活力。通过将 OC 组织样异种移植到裸鼠缺血后肢中，可以建立一种新型全身癌症反应模型。 CaNV 用于携带一般化疗药物或针对 BRCA 突变或能量代谢的临床前/临床研究的新药，从而扩大了测试范围。这项开创性研究通过展示药物类型特异性效率、BRCA 突变依赖性药物效率和基于代谢抑制的抗癌效果结果的一致性，交叉验证了 OC 诊所、组织样和动物模型的药物反应。因此，这项研究为加速发现具有 CaNV 应用的患者特异性药物提供了方向性基础，以实现未来的精准医疗。
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
设计和制造3D打印的微流体免疫阵列，用于超敏化蛋白质检测
摘要：微流体技术通过将流体动力学的原理与化学，物理，生物学，材料科学和微电子学的技术合并来彻底改变了装置的制造。微流体系统操纵少量的流体，以执行从化学合成到生物医学诊断的应用。低成本3D打印机的出现彻底改变了微流体系统的发展。用于测量分子，3D打印提供具有成本效益，时间和易于设计的好处。在本文中，我们提供了一个全面的设计，用于创建3D打印的微流体免疫阵列的设计，优化和验证的综合教程，以对多种蛋白质生物标志物进行超敏感性检测。目标是开发护理阵列，以确定侵袭性癌症的五个蛋白质生物标志物。设计阶段涉及定义微通道，试剂室，检测井以及优化参数和检测方法的尺寸。在这项研究中，阵列的物理设计经过了多次迭代以优化关键特征，例如开发开放式检测井以均匀的信号分布和用于覆盖测定期间孔的ap。然后，进行了完全信号优化，以实现灵敏度和检测极限（LOD），并生成校准图以评估线性动态范围和LOD。生物标志物之间的特征变化强调了对量身定制的测定条件的需求。尖峰恢复研究确认了测定的准确性。总的来说，本文展示了设计3D打印的微流体免疫阵列所涉及的方法，严格和创新。优化的参数，校准方程以及灵敏度和准确性数据为生物标志物分析中的未来应用贡献了有价值的指标。
先进光学增益材料不断进步
在过去的几十年中，人们一直致力于探索具有强大光学增益和优异光物质相互作用特性的新兴材料，以开发光子和光电子器件，包括但不限于微激光器、单光子发射器、发光二极管、光电探测器等。先驱者们致力于先进的光学增益材料，涵盖从经典的 II-VI/III-V 半导体、新兴的二维半导体材料、有机染料到卤化物钙钛矿，这些材料对于优化器件性能和拓展前沿光子学/光电子学有着巨大的希望。同时，将这些材料打造成基础科学和工业技术的有力工具的科学和工程挑战仍然存在。该领域的快速发展有必要重点介绍其最新进展和挑战，这正是本期《中国科学材料》组织举办的及时专题“光增益材料在增强光-物质相互作用中的应用”的目的。此次重点介绍的部分原因是受到在新加坡举行的第十届国际先进技术材料会议（ICMAT 2019）期间组织的一次研讨会的启发，由所有客座编辑共同主持。光增益材料的广泛适用性高度依赖于固有的晶体和光学质量，与先进的制造技术密不可分。刘等人 [1] 的综述集中于卤化物钙钛矿半导体各种生长方法的最新研究。特别是陈等人。 [2] 提出在微流体反应器中连续流制备掺杂钙钛矿纳米晶体，这使得前体离子能够在密闭微通道中与稳定封闭的环境进行有效的物理混合，从而实现高质量的合成。控制
使用轴棱镜双合透镜聚焦的红外激光脉冲通过硅形成超高纵横比结构
我们描述了如何将轴棱镜和透镜直接组合起来，为激光材料加工应用提供简单而有效的光束整形解决方案。我们产生了 1550 nm 的高角度伪贝塞尔微光束，这很难通过其他方法产生。结合飞秒脉冲的适当拉伸，我们可以获得半导体内部的优化条件，从而开发出高纵横比折射率写入方法。使用超快显微镜技术，我们用 200 fs 和 50 ps 脉冲表征了硅内部传递的局部强度和触发的电离动力学。虽然两种情况下产生的等离子体密度相似，但我们表明，重复的皮秒辐照会在激光束方向上自发地产生永久性的改变，从前表面损伤到辐照硅晶片的背面。与当今为电介质演示的直接微爆炸和微通道钻孔条件类似的条件仍然无法实现。尽管如此，这项工作证明了能量密度高于以前在半导体中实现的水平，并且是一种新颖的冲击写入模式，可以在硅中创建长宽比超过 ~700 的结构，而无需任何光束运动。沿观察到的微等离子体通道估计的电导率瞬态变化和测量的接近光速的电离前沿支持了在 GHz 重复率下光学可控的垂直电连接的设想。根据测量的超过 10 −2 的正折射率变化，通过冲击写入获得的永久性硅改性是光导结构。这些发现为电气和光学硅通孔的独特单片解决方案打开了大门，而硅通孔是 3D 芯片堆栈中垂直互连的关键元件。
医疗政策 - 药物代理人的胸膜上的交付
描述/背景眼睛的结构在两个子标题下分类：（1）前部和（2）后段。前部段由眼睛的前部组成，包括瞳孔，角膜，虹膜，睫状体，幽默和镜头。后段由眼睛的背面组成，包括玻璃体幽默，视网膜，脉络膜，黄斑和视神经。后段眼疾病（例如，与年龄相关的黄斑变性，黄斑水肿，糖尿病神经病，葡萄膜炎，开眼性青光眼）是视觉障碍的最普遍的原因。眼药监督的最常见途径是玻璃体内注射。其他用于药物输送的途径包括局部，全身，离子遗迹，近去和其他注射路线。扩展释放玻璃体内植入物是相对较新的输送模式。局部应用仍然是由于易于管理而成为最优选的送货路线。局部应用可用于治疗影响眼前部分的疾病。尽管局部和系统性途径很方便，但缺乏生物利用度和无法将治疗水平提供给视网膜的药物水平，这促使视力科学家探索了替代性给药途径。上椎骨空间是巩膜和脉络膜之间的潜在空间，是一种将治疗剂传递到眼后的方法。潜在的注射螺旋体注射的潜在优势是能够最大程度地减少全身性不良反应，同时向局部组织提供较高的药物水平。该提出的福利假设高药物局部水平会导致预后改善。权衡与这种潜在的好处是局部组织损害微峰的风险。微通道系统将药物输送通道与用于套管尖端定位的光纤光源相结合。该技术正在研究用于治疗与视网膜疾病相关的螺想下新生血管化。
饱和多孔介质中的生物热对流
Ulavathi S. Mahabaleshwar ca 乌克兰国家科学院单晶体研究所，Nauky Ave. 60，哈尔科夫 31001，乌克兰 b VN Karazin 哈尔科夫国立大学 4，Svoboda Sq.，哈尔科夫，61022，乌克兰 c 达万格雷大学 Shivagangotri 数学系，达万格雷，印度 577 007 *通讯作者：michaelkopp0165@gmail.com 收到日期：2022 年 9 月 23 日；修订日期：2022 年 10 月 30 日；接受日期：2022 年 11 月 3 日 纳米流体和微生物饱和的多孔介质中的热对流研究是许多地球物理和工程应用的重要问题。纳米流体和微生物混合物的概念引起了许多研究人员的兴趣，因为它能够改善热性能，从而提高传热速率。此特性在电子冷却系统和生物应用中都得到了广泛的应用。因此，本研究的目的是研究在垂直磁场存在下，多孔介质中的生物热不稳定性，该介质被含有旋转微生物的水基纳米流体饱和。考虑到自然和技术情况下都存在外部磁场，我们决定进行这项理论研究。使用 Darcy-Brinkman 模型，对自由边界的对流不稳定性进行了线性分析，同时考虑了布朗扩散和热泳动的影响。使用 Galerkin 方法进行这项分析研究。我们已经确定传热是通过没有振荡运动的稳态对流完成的。在稳态对流状态下，分析了金属氧化物纳米流体（Al 2 O 3 ）、金属纳米流体（ Cu 、Ag）和半导体纳米流体（ TiO 2 、SiO 2 ）。增加钱德拉塞卡数和达西数可显著提高系统稳定性，但增加孔隙度和改变生物对流瑞利-达西数会加速不稳定性的开始。为了确定热量和质量传输的瞬态行为，应用了基于傅里叶级数表示的非线性理论。在较短的时间间隔内，过渡的努塞尔特数和舍伍德数表现出振荡特性。时间间隔内的舍伍德数（质量传输）比努塞尔特数（热传输）更快达到稳定值。这项研究可能有助于海洋地壳中的海水对流以及生物传感器的构造。关键词：纳米流体、生物热对流、洛伦兹力、热泳动、布朗运动、旋转微生物、磁场 PACS：44.10.+i、44.30.+v、47.20.-k 1. 简介 土力学、地下水水文学、石油工程、工业过滤、粉末冶金、核能等领域的许多理论和实践研究都是基于对多孔介质流动物理学的研究。石油工程师和地球物理流体动力学家对多孔介质中的此类流动非常感兴趣。多孔介质中液层的热不稳定性问题尤为重要。Ingham 和 Pop [1] 以及 Nield 和 Bejan [2] 对大多数多孔介质对流研究进行了出色的综述。Vadasz [3] 在最近的一篇综述中详细研究了旋转多孔介质中的流体流动和传热问题。随着纳米技术的进步，尺寸小于一百纳米的物体已经发展起来。这种纳米尺寸的物体称为纳米颗粒。Choi [4] 建议将这些纳米颗粒悬浮在基液（称为纳米流体）中，以提高基液的导热性和对流传热。因此，纳米流体开始在工业中得到广泛应用，例如冷却剂、润滑剂、热交换器、微通道散热器等等。 Buongiorno [5] 广泛研究了纳米流体中的对流输送，并致力于解释在对流下观察到的额外传热增加。Tzou [6] 使用 Buongiorno 传输方程研究了纳米流体在从下方均匀加热的水平层中对流的开始，发现由于纳米颗粒的布朗运动和热泳动，临界瑞利数比普通流体低一到两个数量级。由于纳米流体在传热现象中具有显著的特性，因此需要研究多孔介质中的纳米流体。Kuznetsov 和 Nield [7]-[8] 使用 Brinkman 模型研究了充满纳米流体的多孔介质中热不稳定性开始的情况，其中考虑了布朗运动和纳米颗粒热泳动。他们发现，纳米颗粒的存在可能会显著降低或增加临界热瑞利数，这取决于基本纳米颗粒分布是上重还是下重。此外，Bhadauria 和 Agarwal [9] 以及 Yadav 等人 [10] 扩展了热不稳定性问题，包括纳米流体的应用十分广泛，例如润滑剂、热交换器、微通道散热器等等。Buongiorno [5] 广泛研究了纳米流体中的对流输送，并着重解释对流下观察到的额外传热增加。Tzou [6] 使用 Buongiorno 传输方程研究了纳米流体在从下方均匀加热的水平层中对流的开始，发现由于纳米颗粒的布朗运动和热泳动，临界瑞利数比普通流体低一到两个数量级。由于纳米流体在传热现象中具有显著的特性，因此需要研究多孔介质中的纳米流体。Kuznetsov 和 Nield [7]-[8] 使用 Brinkman 模型研究了饱和纳米流体的多孔介质中热不稳定性他们发现，纳米颗粒的存在可能会显著降低或增加临界热瑞利数，这取决于基本纳米颗粒分布是上重还是下重。此外，Bhadauria 和 Agarwal [9] 以及 Yadav 等人 [10] 扩展了热不稳定性问题，包括纳米流体的应用十分广泛，例如润滑剂、热交换器、微通道散热器等等。Buongiorno [5] 广泛研究了纳米流体中的对流输送，并着重解释对流下观察到的额外传热增加。Tzou [6] 使用 Buongiorno 传输方程研究了纳米流体在从下方均匀加热的水平层中对流的开始，发现由于纳米颗粒的布朗运动和热泳动，临界瑞利数比普通流体低一到两个数量级。由于纳米流体在传热现象中具有显著的特性，因此需要研究多孔介质中的纳米流体。Kuznetsov 和 Nield [7]-[8] 使用 Brinkman 模型研究了饱和纳米流体的多孔介质中热不稳定性他们发现，纳米颗粒的存在可能会显著降低或增加临界热瑞利数，这取决于基本纳米颗粒分布是上重还是下重。此外，Bhadauria 和 Agarwal [9] 以及 Yadav 等人 [10] 扩展了热不稳定性问题，包括
芯片液体金属塞发电机
镀仑及其合金在近年来引起了人们的关注。[1,2]尽管凝胶的熔点为29.8°C，但它可以与其他金属合金（例如impium（in）和TIN（SN）（SN）合成，以进一步降低其熔点。在过去的十年中，特定的焦点一直放在共晶的gal- lium im依（Egain; 75 wt％ga，25 wt％in;熔点：14.2°C）和galinstan（68.5 wt％ga，21 wt％，21 wt％，21 wt％in，10 wt％sn; 10 wt％sn;熔点：13.2°C）。[3]这些基于甘露的液体金属合金具有包括高电导率在内的金属的证明（约3.4×10 6 s m-1，比铜低约17倍），低粘度（大约是水的粘度的两倍），高表面张力（大约600-700-700-700 mn-m-nm-n m-nm-n m-nm-n m-n m-n m-n m-n m-n m-n m-n m-n m-n m-n ligible vapor and pa pa and pa pa and paepers），<<10 - <处理无需在烟雾罩中工作。[4] Gal-Instan和Egain在微电力机械系统和微富集学中引起了人们的关注，其应用，包括可拉伸的电子设备，[5,6]可重新配置的天线，[7,8]软机器人和可穿戴设备，[9-11]微流体的固定器，[9-11]微流体 - 液化剂，[12,14-14] [12,1,3] [12,-1--13]。液滴发生器。[15,16]由于固有的挑战，诸如将液体金属注入微通道内部，因此由于它们的高表面十足，液滴发生器允许可重复生成可配置尺寸的液滴的生成仍然具有挑战性。这样的液滴发生器将为执行器等应用的纳米和微螺旋铺平道路，[17,18]泵，[19,20]触觉设备，[21]
通过电感耦合的质量质等质子状态和食谱的目录对单晶钻石的反应离子蚀刻
在过去的十年中，单晶钻石（SCD）生长的显着技术进步导致了高质量SCD底物的商业产品，通常以尺寸的几个平方毫米的良好特定板的形式获得[1]。同时，此类板的成本已大大降低[2]，这引发了重要的研发工作，旨在利用SCD的特性[3]，热[4]和机械性能[5] [5]用于电子学中的各种应用[6]，光（光（光环）[7-10]，光学和光学技术[11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11]）[11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11] [11]。高质量的SCD板是通过化学蒸气沉积（CVD）[13，14]或高压高温（HPHT）[15]技术生长的。记录示范最近产生的SCD底物直径为10 cm [16]，但如今更典型的尺寸为1 mm – 10 mm，厚度为50μm -1 mm。基板以不同的“等级”类别提供（例如电子[6，17]，光学[18]或机械[19]）根据其杂质的程度，这表明底物性质已被遗忘，特别适合特定的应用区域。SCD的精确成型主要是使用激光切割和烧蚀技术以毫米尺度的目标维度进行的，具有几微米的精确性要求，例如切片钻石板或制造切割工具，用于转弯，敷料或铣削。微丝[41-47]和光栅[48，49]）和光子学（例如用于耦合器[50-54]和谐振器[52，55-59]）。激光处理也用于千分尺尺度的结构，例如复合折射率[20-23]，埋入的波导[24-26]和微通道[27，28]。离子束蚀刻（IBE）可以有效地平滑并抛光SCD板[29，30]，而聚焦的离子束（FIB）铣削已用于制造悬浮的结构[31-33]，砧[34，35]和固体膜片[36-38]。尽管这些图案技术对于一组特定形状和设备最有效，但基于反应性离子蚀刻（RIE）制造方法是最常用的方法，用于广泛的应用，需要亚微米精度[39，40]，例如微观典型（例如，与Rie相比
用高吞吐量测量单细胞密度可以使免疫细胞的动态分析和患者样品的药物反应
用高吞吐量测量单细胞密度可以使免疫细胞和药物1的动态分析2 Weida Wu 1,2，Sarah H. Ishamuddin 1，Thomas W. Quinn 3,4 3,4，Smitha Yerrum 3,4，Smitha Yerum 3,4，Ye Zhang 1，Ye Ye Zhang 1，Ye Ye Ye Zhang 1，Yedie L. DeBaiz 5，3 pei-lun karie arie karie 3,4，du un kao 3,4,4,4,4,4 ,4，; Murakami 5 , Morvarid Mohseni 6 , Kin-Hoe Chow 3,4 , Teemu P. 4 Miettinen 1 , Keith L. Ligon 3,4,7,8,9,* , Scott R. Manalis 1,2,7,10,* 5 6 1 Koch Institute for Integrative Cancer Research, Massachusetts Institute of Technology, 500 Main St building 76, Cambridge, MA 02139, USA.7 2马萨诸塞州理工学院生物工程系，21 Ames ST＃56-651，剑桥，马萨诸塞州02139，美国。然而，现有的密度测量缺乏21个精度或吞吐量，无法量化细胞状态的细微差异，尤其是在主要样本中。22在这里，我们提出了一种方法，可以通过将荧光排除显微镜与悬浮的24个微通道谐振器进行整合，以0.03％（0.0003 g/ml）的精度为0.03％（0.0003 g/ml）的密度。将这种方法应用于人淋巴细胞时，我们发现细胞25密度及其变化随着细胞从静止状态过渡到增殖状态而降低，26表明分子拥挤的水平会降低，并在进入细胞周期时受到更高的调节。使用胰腺癌患者衍生的异种移植模型，我们发现原发性肿瘤细胞对药物治疗的EX 28体内密度反应可以预测体内肿瘤生长29反应。45 46测量细胞密度的主要挑战是获得高采样吞吐量以及高47精度。8 3患者衍生模型中心，达纳 - 法伯癌症研究所，美国马萨诸塞州波士顿伯灵顿大街21号，美国马萨诸塞州02215，美国9 4病理学系，达纳 - 法伯癌症研究所，哈佛大学450 Brookline Avenue，波士顿，波士顿，波士顿，马萨诸塞州马萨诸塞州02215 02215, USA 11 6 Oncology Discovery, Bristol-Myers Squibb, 250 Water St, Cambridge, MA 02141, USA 12 7 Broad Institute of Harvard and MIT, 415 Main St, Cambridge, MA 02142, USA 13 8 Department of Pathology, Brigham & Women's Hospital, Harvard Medical School, 75 Francis St, Boston, MA 02215, USA 14 9 Department of Pathology,波士顿儿童医院，哈佛医学院，马萨诸塞州波士顿朗伍德大街300号，美国马萨诸塞州02115，美国15 10 Massachusetts理工学院机械工程系，马萨诸塞州33 Massachusetts Ave，Masbridge，MA 02139，USA，美国16 17 *通讯作者Keith_ligon@dfci.harvard.eduuuse; srm@mit.edu 18 19细胞密度，细胞质量与体积的比率是分子拥挤的指标，因此是细胞态和功能的20个基本决定因素。我们的方法揭示了细胞状态过渡30期间分子拥挤的意外行为，并将密度作为功能精确药物的新生物标志物。31 32 33细胞密度取决于细胞的干质量组成和水的细胞体积的比例，34反映其分子拥挤水平。尽管细胞质量和体积在增殖的35个细胞中可能会变化高达50％，但细胞密度受到严格调节，以保持最佳的分子拥挤水平1,2,3。使用流线型的音量传感单元，可以实现63环境36提示，例如养分耗竭和渗透压变化会改变分子拥挤，37个通过改变扩散率和蛋白质构象1,4,5来影响细胞生物化学。38个拥挤水平和细胞生理学之间的耦合使细胞密度成为表征基本细胞39过程的关键，例如增殖，凋亡，代谢转移和分化1,3，指出了其潜在的40个生物标记物，用于细胞适应性和药物反应。对细菌和酵母41等单细胞生物的研究报告说，在42种增殖和休眠之间的细胞状态过渡过程中，分子拥挤水平显着变化，并且人们认为密度被认为急性地反映了这些过渡5-8。在原发性哺乳动物细胞中是否存在密度和增殖之间的这种43连接尚不清楚，部分原因是44归因于现有密度测量方法的局限性。传统的梯度离心方法在人口水平上评估细胞密度，但速度为48，需要大量样本量，这限制了它们用于研究瞬态生物学过程的使用。单49个细胞测量结果揭示了人群内细胞密度的异质性，从而深入了解了密度50调节。磁悬浮方法通过平衡细胞的重力来确定单细胞的密度，而51浮力培养基9,10施加的浮力。方法检测干质密度（总数超过52体积的干质量），例如定量相显微镜（QPM）或与细胞体积53测量相结合的拉曼成像，提供替代密度测量值11,12,13,14,15,16。尽管这些方法提供了54个亚细胞分辨率和单细胞跟踪，但在测量细胞密度时，迄今为止使用哺乳动物细胞发表的实验含有55米至数百个单细胞。悬浮的微通道谐振器（SMR）56是一种微流体质量传感器，已用于通过测量两种类型的流体中的57个细胞的57个质量来测量单细胞密度，具有不同的密度为17,18-20。但是，这种方法的吞吐量为58限制为每个实验几百个单元，因为它要求细胞在两种类型的59种流体中进行顺序测量。60 61 SMR和QPM设备已经达到了每62个实验21-23的数十万个单元的吞吐量。