具有人IPSC衍生细胞类型的三维(3D)球体已成为一种有希望的药物筛查和疾病模型的体外模型系统。最近的出版物表明,IPSC衍生的皮质球体具有更大的“大脑般”复杂性,并且是HTS的强大测定平台。A.示意图,用于设计自己的ICELL神经球,用于“脑中的大脑”研究; B.细胞在ULA板上自组装,在24-28小时内形成3D结构; C.来自25K细胞输入的神经球直径约为400 µm。D. 384W中的图像,在incucyte上,带有掩模用于分析(黄色)或cal6染料; E.具有APOE 4/4细胞的AD疾病模型产生峰值计数较低和幅度较高的Ca2+痕迹。已知药物的治疗可以逆转表型。F. GFP-Microglia是优化共培养的有用工具;但是,并非所有条件都支持纳入MGL;一旦进入,该模型对于神经炎症很有用。
我们表明,从细菌菌落开始,在一次 Illumina NextSeq 2000 运行中可以对数千个质粒进行测序,并在第二天完成生物信息学分析。我们利用可扩展的模块化流程,包括菌落挑选、液体处理、DNA 测序和生物信息学分析。滚环扩增 (RCA) 或菌落直接 PCR 取代了传统的细菌培养和质粒纯化。集成自动标准化、一步式文库制备技术可在方便的 384 孔、可立即测定的配置(384 孔 x 16 板)中提供 6,144 个索引。我们与其他工作流程的基准比较表明,这种自动化流程将典型的合成生物学 DBTL 周期从几周缩短到几小时。
摘要:机器学习 (ML) 已显示出加速各种材料系统合成规划的潜力。然而,由于缺乏用于开发材料合成 ML 工作流程的系统方法或启发式方法,许多材料科学家仍然无法使用 ML。在这项工作中,我们报告了一种选择 ML 算法来训练预测纳米材料合成结果的模型的方法。具体来说,我们开发并使用了一个自动化批量微反应器平台来收集大量 CdSe 量子点热注射合成结果的实验数据集。此后,该数据集用于训练使用各种 ML 算法预测合成结果的模型。针对不同大小和添加不同噪声量的实验数据集,比较了这些算法的相对性能。基于神经网络的模型显示出对吸收和发射峰的最准确预测,而预测半峰全宽的级联方法被证明优于直接方法。SHapley Additive exPlanations (SHAP) 方法用于确定不同合成参数的相对重要性。我们的分析表明,SHAP 重要性分数高度依赖于特征选择,并强调了开发固有可解释模型以从材料合成的 ML 工作流程中获取见解的重要性。
1 俄勒冈州波特兰市俄勒冈健康与科学大学神经外科系;2 马萨诸塞州波士顿市麻省总医院神经内科系;3 马萨诸塞州波士顿市哈佛医学院;加利福尼亚州圣地亚哥市加利福尼亚大学神经外科系、电气与计算机工程系和神经内科系;6 韩国蔚山市蔚山国立科学技术研究所生物医学工程系;7 佛罗里达州迈阿密市尼克劳斯儿童医院神经外科系;8 加利福尼亚州拉霍亚市加利福尼亚大学圣地亚哥分校生殖科学与医学中心妇产科和生殖科学系;9 韩国首尔市崇实大学;10 韩国蔚山市蔚山国立科学技术研究所;11 俄勒冈州波特兰市俄勒冈健康与科学大学帕佩家庭儿科研究所;以及 12 加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学神经外科系
抽象功能精密医学(FPM)旨在根据其癌细胞的独特特征来优化患者特异性药物的选择。r ecent Advement在高吞吐量e x viv o药物分析中加速了FPM的兴趣。在这里,我们提供了一项概念验证研究或综合e X sy词干,该研究与单细胞基因表达输出结合了治疗反应,从而在一个单细胞测序e xpheriment中对Se v eral药物条件进行条形码。我们通过对糖皮质激素耐药性急性淋巴细胞白血病(ALL)E / R+ REH细胞系的概念证明来证明这一点。评估了三种不同的单细胞转录组测序(SCRNA-SEQ)方法,每种方法都表现出高细胞回收率和对不同药物条件的准确标记。值得注意的是,我们全面的分析介绍了图书馆中的XIT Y,敏感性Y(基因检测)和跨方法的差异基因表达检测。尽管存在这些差异,但我们发现了对氟达拉滨的重大转录反应,氟达拉滨是一种用于治疗高风险全部的高度相关的药物,这三种方法始终概括了。这些发现突出了我们综合方法在单细胞LE V EL上研究药物反应的潜力,并强调了在SCRNA-SEQ研究中选择方法的重要性。最后,我们包含27个327个细胞的数据可以自由地扩展到将来的SCRNA-SEQ方法论比较。
摘要:该协议描述了如何使用自动化平台卢斯特罗来进行酵母中光遗传系统的高通量表征。摘要:光遗传学通过遗传编码的光敏感蛋白来精确控制细胞行为。但是,优化这些系统以实现所需的功能范围通常需要许多设计建造测试周期,这是耗时且劳动力的。为了解决这个问题,我们设计了Lustro,该平台将光刺激与实验室自动化相结合,以实现光学遗传系统的高通量筛选和表征。lustro使用配备有照明设备,摇动设备和板读取器的自动化工作站。编程机器人臂以在设备之间移动微孔板,以刺激光遗传学菌株并测量其响应。在这里,我们提出了一种使用lustro来表征酿酒酵母中的基因表达控制的光遗传系统的方案。该协议描述了如何设置Lustro的组件,将照明设备与自动化工作站集成在一起,并提供用于编程照明设备,板块读取器和机器人的说明。简介:光遗传学是一种强大的技术,它使用光敏感蛋白来控制高精度1-3的细胞行为。但是,原型遗传构建体并识别最佳照明条件可能很耗时,这使得很难优化光遗传系统4、5。高通量方法快速筛选并表征了光遗传系统的活性,可以加速设计建造循环的原型构造,
摘要我们开发了一个96孔板测定法,该测定法可以快速,可再现和12个高通量生成的3D心脏环,周围是可变形的光学透明13水凝胶(PEG)的已知刚度的柱子。人类诱导的多能干细胞衍生的14个心肌细胞,与正常的成年成人皮肤纤维细胞混合,以优化的3:1比例,15个自组织形成环形心脏构建体。免疫染色表明,16个纤维组成的基础层与玻璃接触,稳定上面的肌肉纤维。17个组织开始在D1处的支柱周围收缩,其分数缩短到18 d7,达到高原为25±1%,最多可保持14天。平均应力为19,根据收缩期间中央支柱的压实计算出1.4±0.4 mn/mm2。20心脏构建体概括了对钙和各种药物21(异丙肾上腺素,维拉帕米)的预期肌瘤反应,以及多菲替艾尔的心律失常作用。这种多功能22个高通量测定法允许多个原位机械和结构读出。23
摘要:脂质纳米颗粒 (LNP) 介导的核酸疗法,包括 mRNA 蛋白质替代疗法和基因编辑疗法,在治疗神经系统疾病(包括神经退行性疾病、脑癌和中风)方面具有巨大潜力。然而,全身给药后将 LNP 递送至血脑屏障 (BBB) 仍未得到充分探索。在这项工作中,我们设计了一个用于 BBB (HTS-BBB) 的高通量筛选 transwell 平台,专门针对筛选 mRNA LNP 进行了优化。与大多数仅评估跨内皮单层运输的 transwell 检测不同,HTS-BBB 同时测量 LNP 运输和内皮细胞本身的 mRNA 转染。然后,我们使用 HTS-BBB 筛选由结构多样的可电离脂质制成的 14 个 LNP 库,并通过验证静脉注射后将 mRNA 递送到小鼠大脑的主要候选物来证明它可以预测体内性能。展望未来,该平台可用于筛选大量针对大脑的 LNP 库,以用于一系列蛋白质替代和基因编辑应用。关键词:脂质纳米颗粒、mRNA、脑输送、血脑屏障
我们提出了一个用基于晶格的加密性加固的量子后区块链。使用的数字签名算法可确保对量子计算带来的安装威胁的安全性。其加密算法是为整个网络构建完全同态加密(FHE)计算的构建。该授权区块链节点以其加密形式正确处理交易,而在不了解其明文内容的情况下,仅保留独家的解密特权,仅保留给单个资产持有人,以明文授予他们访问其交易详细信息。我们还提出了一项优化的拜占庭式容忍度consus协议,展示了该系统实现每秒30,000笔交易的潜力。我们还提出了一个本机虚拟麦酸(VM),旨在支持诸如加法,减法,比较和密钥切换之类的主要操作。此内在功能使用户有能力开发任意计算逻辑,从而促进了对加密数据的执行。此VM不仅促进了交易的合成性,而且还坚持区块链生态系统内的机密性,中央集权和反审查措施的基本宗旨。我们的合规方法是双重的:单个资产持有人可能会在明文中对其交易历史进行潜在的审查,同时在网络层面上,管理实体保留了整体交易历史记录的加密存储库。管理实体具有解密密钥,可以根据需要揭幕交易详细信息。这种双层分层可确保对我们系统内的合规措施的细微差别遵守。
该项目由Hyundai Hope On Wheels Hope Scholar Award(PI:R.D.G,Grant#716838)资助,并在美国游泳,包括R.D.G和H.E.M.的工资支持。O.P. 获得了NCI刺激获得居住研究(Starr)奖项的支持,该奖项是哥伦比亚癌症研究者研究计划的补充(R38CA231577)。 C-C.W获得了Gary and Yael Fegel Family Foundation(CU21-1080),St.Baldrick's Foundation(SBF CU21-0529),Star and Storm Foundation,Sebastian Strong Foundation和Matheson Foundation(UR010590)。 Flash Iradiator的开发得到了NIAID Grant U19-AI067773的部分支持,以及哥伦比亚大学欧文医学中心和Weill Cornell Medical Center的辐射肿瘤学系,以及Barry Neustein的无限制研究礼物。 ZZ实验室的研究得到NIND的支持(NS 132344)。 这项研究使用了由中心赠款P30CA013696资助的Herbert Irving综合癌症中心(HICCC)的共享资源,特别是分子病理学,流式细胞仪,肿瘤学精确治疗学和成像(Optic),以及基因组学和基因组学和高吞吐量筛选共享资源。 特别感谢流式细胞仪核心的帮助。 内容仅是作者的责任,并不一定代表NIH的官方观点。 致谢我们要感谢Oren J. Becher博士提供的Murine DIPG 4423 Cell系列,以及Jim Sharkey,Ron Drake和James Viera在包括Clinac设置和维护在内的Flash Iradiator上提供了帮助。O.P.获得了NCI刺激获得居住研究(Starr)奖项的支持,该奖项是哥伦比亚癌症研究者研究计划的补充(R38CA231577)。C-C.W获得了Gary and Yael Fegel Family Foundation(CU21-1080),St.Baldrick's Foundation(SBF CU21-0529),Star and Storm Foundation,Sebastian Strong Foundation和Matheson Foundation(UR010590)。Flash Iradiator的开发得到了NIAID Grant U19-AI067773的部分支持,以及哥伦比亚大学欧文医学中心和Weill Cornell Medical Center的辐射肿瘤学系,以及Barry Neustein的无限制研究礼物。ZZ实验室的研究得到NIND的支持(NS 132344)。这项研究使用了由中心赠款P30CA013696资助的Herbert Irving综合癌症中心(HICCC)的共享资源,特别是分子病理学,流式细胞仪,肿瘤学精确治疗学和成像(Optic),以及基因组学和基因组学和高吞吐量筛选共享资源。特别感谢流式细胞仪核心的帮助。内容仅是作者的责任,并不一定代表NIH的官方观点。致谢我们要感谢Oren J. Becher博士提供的Murine DIPG 4423 Cell系列,以及Jim Sharkey,Ron Drake和James Viera在包括Clinac设置和维护在内的Flash Iradiator上提供了帮助。此外,我们要感谢哥伦比亚大学的放射学研究加速器设施(RARAF)设施在闪光照射实验方面的帮助。