从实验室芯片到临床现场活细胞装置:开发一种微流体装置,用于现场细胞培养和高通量药物查
Yibo Feng1, Bingchen Che2, Jiahao Fu1
1State Key Laboratory of Photon-Technology in Western China Energy, Institute of Photonics and Photon-Technology, Northwest University, No. 1, Xuefu Avenue, Xi'an 710127, Shaanxi, China.
ACS biomaterials science & engineering
|July 20, 2024
概括
这项研究引入了用于活细胞测试的临床检测 (POCT) 装置,克服了大型设备的局限性. 这种新型的微流体装置能够在现场进行细胞培养和高通量药物查,以实现个性化医疗.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 细胞生物学 细胞生物学
- 微流体学 微流体学
背景情况:
- 活细胞检测提供实时细胞响应数据.
- 微流体能够在活细胞上实现自动化,高通量药物选.
- 医疗点检测 (POCT) 应用受到庞大的细胞培养设备的阻碍.
研究的目的:
- 开发用于现场细胞培养和高通量活细胞药物查的POCT设备.
- 为了应对聚甲基 (PDMS) 微流体装置中液体蒸发的挑战.
- 为了使 Lab-on-a-Chip 技术能够用于 Point-of-care 应用.
主要方法:
- 开发了一个POCT微流体装置,与水箱集成,以保持湿度 (95-100%).
- 利用聚二甲基素 (PDMS) 材料,解决其疏水性和纳米图案表面对细胞活性的影响.
- 使用光标记器选了超过5000种组合药物条件,用于神经干细胞分化.
主要成果:
- 主细胞和细胞系在没有外部设备的POCT装置中保持长达1周.
- 该设备成功地选了数千种药物组合用于神经干细胞分化.
- 确定了增长因子的最佳剂量,以抑制特定的神经元毒性.
结论:
- 开发的POCT装置可在现场进行细胞培养和复杂的实验程序.
- 这项技术通过在护理地点启用芯片上的实验室来推进个性化医疗和快速临床诊断.
- 通过控制湿度消除PDMS-液体-空气接口对于微流体细胞培养的活力至关重要.
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