芯片上的器官系统-将概念转化为实践专题集

我们很高兴宣布在芯片上器官系统,将概念转化为实践!

第一册文件关于“芯片上的器官-身体和疾病”的收集已被证明在社区中很受欢迎。该系列为这个新兴领域提供了一个身份和一个有效的场所,让其他人了解其广度,深度,以及这个新兴领域的重要性。我们高兴地宣布迈克尔·舒勒(康奈尔大学,(美国)将作为思想领袖的后续收集。

我们相信,第二次收集强调努力将这一概念转化为实践将是有价值的。虽然潜在设备的概念证明文件仍然很重要,在过去两年中,在解决将这些概念转化为可操作系统的实际问题方面取得了重大进展,这些系统将被行业采用并得到监管机构的批准。虽然药物仍然是主要目标,很明显,这些设备将在化妆品中发挥重要作用,食物,和化学工业。

为了获得监管部门的批准和工业应用,这些设备需要简单(易于技术人员操作)。基本上是自给自足的,低成本、可靠的,结合先进的分析技术,并有有效的软件将测量结果转化为对人类反应的预测。Some of the initial proof-of-concept devices are too complicated and hence costly to be implemented industrially.  For an academic paper a lab can afford to have a high failure rate of systems as long as sufficient systems function to provide a robust data set.  For an industrial setting a high success rate will be necessary for adoption.  Automation of devices and efficient data collection and interpretation will be necessary for systems to have a broad impact and reduce labour costs.  Although much of the industrial data are proprietary,应该有可能采取历史案例,其中药物候选被批准,然后由于毒性退出市场,并确定是否可以从微物理(MPS)系统的研究中预测药物的失效。这些例子可以为包含MPS系统的特殊性提供一个令人信服的理由。在临床前药物开发过程的后期阶段。

一系列的论文,讨论了从“原则证明”设备转移到可常规纳入药物测试的系统所涉及的问题,化妆品,食物成分,化学物质对微物理系统领域的发展具有重要意义。我们寻求有助于实现这一目标的贡献。

芯片实验室出版与迷你教育有关的重要原创作品的最佳作品,在微观和纳米尺度上,多学科读者感兴趣。《华尔街日报》力求在物理技术进步和对广大读者有直接兴趣的高影响应用之间的界面上发表文章。

非常新颖的芯片上的器官系统,展示独特的新功能也受到欢迎。

有兴趣提交收藏吗?

我们欢迎提交原始的研究文章和评论到这个集合和集合是打开提交.

当文章被接受并被收集到网上时,文章将被发布。他们将在整个提交期间得到广泛的推广,并作为一个完整的收集。

如果您有兴趣提交到该系列,请联系芯片实验室编辑部地址:loc-rsc@rsc.org.

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芯片上实验室专题收藏

我们汇集了最新的芯片实验室文章集,主题问题,和编辑器的选择集合,使您能够轻松导航到与您最相关的内容。我们希望你喜欢阅读这些文集中的论文!

持续的集合

专题集

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新副主编:周永康

我们很高兴地宣布Yoon Kyoung Cho教授(Unist,韩国)被任命为芯片上的实验室。

赵教授加入2013年的芯片实验室作为编辑委员会成员,现在加入Petra Dittrich,挂,Jianhua秦,Manabu Tokeshi,Joel Voldman和Aaron Wheeler副主编处理提交给期刊的同行评审。

赵教授也是该杂志的系列编辑芯片实验室新兴研究者系列还有迪诺·迪·卡洛和彼得·加斯特基。有关本系列的详情及申请方法,请浏览rsc.li / loc-emerging

教授Yoon-Kyoung曹目前的研究兴趣包括用于高级诊断的新型微/纳米流体设备,环境监测,和细胞生物学。阅读Yoon的作品芯片实验室 在这里。

请和我们一起欢迎Yoon Kyoung Cho教授芯片实验室.

对最新消息感兴趣,研究及活动芯片实验室日记?在Twitter上找到我们:@ LabonaChip

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RSC分析化学期刊新兴研究者系新利手机客户端列

我们的分析化学杂志新利手机客户端分析师,分析方法 芯片实验室致力于分析化学和工程领域的早期研究人员。新利手机客户端我们的新兴研究者系列提供了一个平台,让早期的职业研究人员向广大观众展示他们最好的工作。

如果您有独立的职业生涯,并在获得博士学位后10年内或在您的第一个独立职位后5年内,您可能符合我们的条件分析师,分析方法芯片实验室新兴侦探系列。

分析师新兴研究者系列

系列编辑:Ryan Bailey,Laura Lechuga和Jaebum Choo了解更多信息

分析方法新兴研究者系列

系列编辑:Fiona Regan,刘菊雯和胡安加西亚雷耶斯了解更多信息

芯片实验室新兴研究者系列

系列编辑:迪诺·迪卡洛,Yoon-Kyoung Cho和Piotr Garstecki了解更多信息

将适当考虑职业中断和其他职业道路。

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MicroTAS 2018了

第二十二届化学与生命科学小型化系统国际会议(又称Microtas)于去年在高雄举行。新利手机客户端新利手机客户端台湾。欢迎一千多名参加者,Microtas 2018大会汇集了包括微流体学在内的多个学科,微加工,纳米技术,集成,材料表面,分析与合成,以及生命科学和化学检测技术。新利手机客户端新利手机客户端除了令人兴奋的科学计划和精彩的演讲外,社交/网络活动(欢迎接待,学生机,女人晚上出去,和会议宴会)使Microtas 2018会议成为一个难忘的会议。在本文中,我们想和大家分享一下这次会议的一些亮点芯片博客上的实验室读者。

微流体空间血流动力学研究内皮细胞表型调控

Sarvesh Varma,Guillermo Garcia-Cardena,Joel Voldman

你知道那条动脉吗分叉很容易动脉粥样硬化吗?血管内的血流分布可以帮助我们了解动脉粥样硬化。在这工作,作者制作了一种软微器件,研究了螺旋流和混沌流对位于静脉壁上的内皮细胞的影响。他们假设并证明,螺旋状(均匀)流动剖面导致内皮细胞向上游与流动对齐,并获得无神论保护特性。而这种混乱的流动导致细胞排列失调,从而导致动脉粥样硬化。

图中显示了细胞对不同空间流动的形态适应,比例尺为0.1 mm。

玻璃样的聚合物

微流控玻璃反应器的3D打印

Patrick Risch弗雷德里克•科孜多萝西娅·赫尔默和巴斯蒂安·拉普

微流体器件主要是由PDMS,尽管这种材料并不总是很适合热处理,光学的,机械和化学变化。在这工作,作者提出了一种新的树脂配方来激发玻璃3D打印,比PDMS更耐用。树脂是用立体光刻打印机和这种技术是有用的快速成型用于光学检测或化学反应应用的由玻璃制成的微流体装置。

三维梯度发生器如图所示,比例尺为2毫米。

模拟多器官相互作用的俄罗斯方块式模块化微流体平台

王军野,庄瑞豪,特里Chong卤淮河,李欢、东易钦

模块化无疑是微流体的兴起,这项工作证明了一种有趣的方法。作者专注于解决与现有设备的有限兼容性“问题。为达到这一目的,采用环形磁铁连接不同部位PDMS构建基块这是以前用微型模具制造的。采用这种方法组装的模块化平台被用于培养细胞,作为概念验证研究。该平台有望实现涉及多个组织的复杂实验装置的方便配置。

图中显示了一个模块化设备(左)。其各部分(右)通过磁铁相互连接,比例尺为1厘米。

用于液滴操纵的磁开关超疏水表面

朝阳,李刚

表面疏水性是生物和化学应用的一个重要特征。在这工作,利用PDMS和羰基铁粒子制备了磁开关微柱。这些柱子在磁场的作用下竖立起来,导致润湿性的后续切换和表面的附着力之间的防水胶粘剂状态。当施加磁场时,表面变得超疏水(防水)。作者用这种方法演示了液滴在表面的抬升和运输。

该图像描述了外部磁场对微柱刚度的影响。

关于Web编写器

布库古古斯库是美国加州大学伯克利分校Herr实验室的博士后。她的研究兴趣包括微流体装置的发展,用于定量分析来自单细胞的蛋白质,新一代测序,区分organ-on-chip研究,在微型天平上对水进行脱盐。

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利用微流体筛选脂质库

大流士·拉库斯著

质膜是生物体的重要组成部分,对所有生命都是必不可少的。它把细胞内部和外部分开,划分反应,有选择地允许跨界传输。虽然许多研究已经涉及到不同的蛋白质和表面分子如何控制质膜的功能,关于脂质成分是如何产生特定性质的,我们知之甚少。例如,跨膜蛋白,这也是一大类毒品目标,可能对脂质环境有不同的要求,也可能根据局部脂质成分改变其功能。最近,研究人员大卫韦茨实验室在哈佛,他们开发了一种微流体芯片用来筛选迄今为止最大的血脂库,为了确定哪些脂质成分对某些蛋白质跨膜结构域具有特异性。这使得研究人员能够研究局部脂质浓度对跨膜蛋白的影响。

质膜通常被描述为“简单的屏障”。但如果是这样的话,罗伊·齐布拉特解释说:“为什么自然界要制造这么多不同种类的脂类呢?”论文的第一作者。Ziblat认为脂质膜的作用远远大于单纯的屏障,它是加速生物反应的底物。组成膜的脂质的作用是控制哪些生物分子参与这些反应,通过它们对膜蛋白的选择性。现有技术的成功率有限,齐布拉特转向微流体学试图回答这个问题。

微流控芯片在PDMS中包含108口井,在这些井中可以沉积和干燥脂质膜,然后用另一层PDMS密封芯片。脂质体是在水溶液中通过膨胀而产生的。然后对这些脂质体进行测试,以确定跨膜结构域肽是否会插入其中。然而,因为跨膜结构域肽是不溶的,它们不能简单地被添加到芯片中。为了解决这个问题,齐布拉特.转向无细胞蛋白质合成。通过在芯片上加载跨膜域肽和PURExpress(一种核糖体的商业鸡尾酒,酶,以及用于转录和翻译的核苷酸,这些肽可以在脂质体附近合成,从而减少降水和增加插入的机会。论文通过齐布拉特 .,7号的封面上写的是什么12月的问题芯片实验室,还包括一个有用的视频描述这些方法。Ziblat说,他制作这段视频的初衷是为了更好地与上司和同事交流他的方法。但它确实有助于读者理解非常技术的方法论。

继续前进,Ziblat希望利用该设备来研究其他膜相互作用,比如病毒细胞结合。人们还希望这种新的装置和方法能够被用来鉴别作者所称的“可药物脂质”——与特定脂质相互作用的肽,从而更好地将药物导向特定的细胞甚至细胞器。


要下载全文,请单击下面的链接:

不溶性蛋白跨膜结构域脂质特异性的测定

R。齐布拉特,J。C。WeaverL.R。Arriaga,年代。Chong和Da.韦茨

实验室芯片2018年,18,3561

doi:10.1039/c8lc00311d


关于webwriter

Darius Rackus(右)是Eth z_rich的Dittrich生物分析组的博士后研究员。他的研究兴趣是开发用于医疗保健和生物分析的集成微流体工具。

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新兴研究者系列-杰罗姆·查米特

杰罗姆Charmet 1998年获得瑞士HES-SO ARC颁发的微技术工程文凭。moran的。伯尔尼大学生物医学工程学位,瑞士,在2010年,2015年获得剑桥大学博士学位。总的来说,他在工业界和学术界工作了10多年,包括英特尔公司,爱尔兰都柏林城市大学国家传感器研究中心,瑞士HES-SO Arc的微技术研究所和剑桥大学的错误折叠疾病中心,英国。他于2016年以助理教授的身份加入华威大学,在那里他正在开发集成微流体平台,研究复杂的流体和生物环境,并将其应用于诊断,监测和药物筛选/发现。阅读更多关于他的组的研究。

阅读他的新研究者文章”利用微流控扩散定径结合同步辐射圆二色性分辨蛋白质混合物“并在下面的采访中了解到他:

您最近发表的一系列研究论文关注于使用微流体扩散浆料结合同步辐射圆二色性的蛋白质混合物。你的研究是如何从第一篇文章发展到最近这篇文章的?

它已经进化了很多,事实上,它甚至与微流体没有直接关系!

你目前最兴奋的工作是什么?

我已经开始和一些生物学家同事一起探索芯片上的器官平台,我发现这非常有趣。但老实说,我工作的方方面面都令人兴奋。我有一个伟大的团队和合作伙伴,我真的喜欢与每天的工作!

在你看来,您当前的方法可以用于哪些应用程序?

在手稿中,我们利用同步辐射圆二色性,利用扩散施胶来解决复杂蛋白质混合物的二级结构。但该方法也可应用于其他生物分子体积测量技术。我们利用层流将混合物分离成“可控制”的部分。通过测量混合物和不同的组分,我们可以检索混合物中每个成分的信息。

你觉得你的研究中最具挑战性的是什么?

这是多学科的性质。但它也是(当它起作用时)最有回报的方法之一。

我们的读者可以在哪些即将召开的会议或活动中与您见面?

我刚回来Microtas 2018年在高雄(台湾)。接下来,我将出席2018年第8届英国和爱尔兰早期职业血脑屏障研讨会在牛津大学。

你的业余时间是怎么度过的?

徒步旅行,跑步……这些天尽可能多地和我1岁的儿子在一起。

如果你不是科学家,你会选择什么职业?

我要和艺术保护者(出于某种原因)合作,这是我肯定会喜欢的。

你能和其他早期职业科学家分享一条与职业相关的建议或智慧吗?

听起来有点俗气,但我会说“相信你自己的想法,重要的是,找到合适的环境来发展它们”。

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芯片实验室在2018年Microtas大会上颁发著名奖项

__________台湾。西蒙·尼尔,执行主编芯片实验室出席会议并宣布芯片实验室奖项包括小型化讲座的先驱(与白云石微流控芯片,威德默青年研究员海报奖和艺术科学新利手机客户端竞争(与NIST)所有三个比赛都收到了许多精彩的作品,我们很高兴向大家介绍获奖作品,以下:

“小型化先锋”讲座

Sunghoon Kwon教授(首尔国立大学)荣获13“小型化先锋”讲座,由白云石芯片实验室.The "Pioneers of Miniaturization" Lectureship rewards early to mid-career scientists who have made extraordinary or outstanding contributions to the understanding or development of miniaturised systems. Professor Sunghoon Kwon received a certificate,并在会议上发表题为“个人化医疗的微型化”的简短演讲。

由左至右:Simon Neil (芯片实验室)Sunghoon Kwon(获胜者)和Mark Gilligan(白云石)

科学艺术比赛新利手机客户端

芯片实验室国家标准技术研究所执行编辑西蒙·尼尔和格雷格·库克西(NIST) presented the Art in 新利手机客户端Science award and a cake featuring the winning image at the Royal Society of 新利手机客户端Chemistry booth to Nam-Trung Nguyen for his entry "The Green Planet". This award aims to highlight the aesthetic value in scientific illustrations while still conveying scientific merit.

由左至右:Simon Neil (芯片实验室)Greg Cooksey(NIST)和Winner,南昌阮与个性化蛋糕,获奖作品《绿色星球》是一幅漂浮的液体大理石,用绿色荧光珠装饰。这张照片是用彩色USB相机拍摄的。这种液体大理石是由含有绿色荧光珠的水滴制成,表面涂有聚四氟乙烯粉末。

Widmer Young研究员海报奖

Widmer Young研究员海报奖颁给多伦多大学的Richard Cheng,以表彰他在《原位使用微流体生物打印机递送和打印含有生物材料片的皮肤细胞。

西蒙·尼尔(左)和理查德·程(右)

祝贺大会的所有获奖者,我们期待着在TAS 2019在巴塞尔,瑞士!

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MicroTA新利手机客户端S 2018年科学艺术竞赛优胜者揭晓

芯片实验室国家标准技术研究所(NIST)提出了艺术科学新利手机客户端于2018年11月14日在英国皇家化学学会展台举办的TAS 2018大会上获得奖。新利手机客户端该奖项突出了科学插图的美学价值,同时也传达了科学价值。今年的比赛收到了许多精彩的作品,并由评委西蒙·尼尔,芯片实验室执行编辑,格雷戈饼干,NIST代表和马纳布托克什,芯片实验室副编辑。

西蒙·尼尔和格雷格·库克西宣布了比赛的获胜者是Nam Trung Nguyen进入“绿色星球”,并向Nguyen博士颁发了奖项和证书,以及以获奖图片为特色的蛋糕。

绿色星球

Nam Trung Nguyen先生,格里菲斯大学,澳大利亚

绿色星球

亚军是:

带有刷状帽的磁性人工纤毛

张帅中,埃因霍温理工大学荷兰

刷状帽磁性人工纤毛

拥抱混乱

萨曼莎·伯恩斯,知识产权风险投资公司实验室美国

非常感谢今年所有的撰稿人!

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新兴研究者系列-赵伟安

博士。赵侗汉是一名副教授格罗斯干细胞研究中心,赵氏综合癌症中心,生物医学工程系,加州大学药物科学系,新利手机客户端欧文。博士。赵也是维洛克斯生物系统公司,Baylx公司,Amberstone生物科学新利手机客户端有限公司,致力于开发快速诊断技术的新兴公司,干细胞治疗,药物发现,分别。博士。赵的研究旨在阐明并最终控制移植干细胞和免疫细胞治疗癌症和自身免疫性疾病的命运。2)开发新型小型化设备,用于早期诊断和监测脓毒症等疾病。抗生素耐药性和癌症。博士。赵获得了多项奖项,包括麻省理工学院的技术评论TR35奖:35岁以下的世界前35名创新者和国家卫生研究院主任的新创新者奖。博士。赵在山东大学获得了化学学士和硕士学位,并于2008年在麦克马斯特大学获得了化学博士学新利手机客户端位。2008-2011年期间,博士。赵是哈佛医学院人类前沿科学项目(HFSP)博士后,新利手机客户端布里汉姆女子医院和麻省理工学院。

阅读赵博士的新兴研究文章"利用单细胞微流体技术筛选功能性TCR T细胞并在下面的采访中阅读更多关于他的信息:

您最近发表的研究系列论文关注于使用单细胞微流体技术筛选功能性TCR T细胞。你的研究是如何从第一篇文章发展到最近这篇文章的?

我受训成为胶体和表面化学家。当我还是博士生的时候,我的第一篇论文是关于用DNA作为模板构建纳米结构。多年来,我的研究已经向即时解决,生物学和医学方面尚未满足的主要需求;这是通过开发新的工具和技术来实现的,经常使用跨学科和协作的方法,这篇新论文就是一个例子。

你目前最兴奋的工作是什么?

我们在研究中所做的工作有可能在短期内解决现实世界中的问题并帮助患者。就像这篇新的论文所说明的,我们的单细胞系统对于加速癌症免疫治疗的发展具有巨大的潜力。临床上对这种有前途的药物有着巨大而迫切的需求,这种药物可以使没有很多时间等待的患者受益。

在你看来,微流控技术如何为免疫筛查、免疫治疗和个性化医疗做出贡献?

液滴微流控技术和我们领域中正在开发的其他令人兴奋的单细胞系统可以有助于免疫筛选,免疫疗法和个性化药物显著减少了发现阶段所需的时间。例如,传统的免疫制剂筛选平台,如抗体或T细胞,通常需要几个月到几年的时间来获得治疗候选,而新的单细胞平台可能在几天到几周内实现这一目标。在这篇新论文中,这种能力是通过使用单细胞分析,更深入地直接询问单个细胞克隆的“功能”而实现的。由于生物样品是不均匀的,这个关键的信息经常在传统中丢失,基于人群的研究。

你觉得你的研究中最具挑战性的是什么?

永远都是人民。我花时间确定和建立一个合适的团队,一旦到位,几乎可以克服研究本身的任何挑战。我也希望我能花更多的时间做研究而不是写补助金。

我们的读者可以在哪些即将召开的会议或活动中与您见面?

IEEE EMBS医学微纳米技术2018, 癌症物理科学(GR新利手机客户端S) 2019,和2019年标桩

你的业余时间是怎么度过的?

主要是和家人在一起,看曼联的比赛。

如果你不是科学家,你会选择什么职业?

可能想成为英超的足球经理。经营一个研究实验室和经营一个足球俱乐部有很多相似之处,不是吗?

你能和其他早期职业科学家分享一条与职业相关的建议或智慧吗?

向那些在你努力做的事情上取得成功的人寻求帮助和指导。试着通过合作和合作来加速你的进步。

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