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集成微流控芯片技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)和生物物理學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的潛力，它能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)胞分離、捕獲以及檢測(cè)單細(xì)胞等多種功能。液體的交換和微流控芯片的集成也起著關(guān)鍵性作用，這使得研究者能夠精確調(diào)控細(xì)胞外環(huán)境，并同步刺激與檢測(cè)單個(gè)細(xì)胞，從而實(shí)時(shí)觀察到細(xì)胞響應(yīng)的細(xì)致與動(dòng)態(tài)變化。為了精確測(cè)量細(xì)胞在刺激下的瞬態(tài)反應(yīng)，高速液體交換和精確的測(cè)量技術(shù)也變得至關(guān)重要。在本研究中，來(lái)自日本名古屋大學(xué)、東京大學(xué)和東北大學(xué)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種集成了微流控芯片和雙泵探針的系統(tǒng)來(lái)測(cè)量單個(gè)細(xì)胞瞬態(tài)響應(yīng)的新方法。該系統(tǒng)由雙...

增材制造，通常被稱(chēng)為3D打印，在組織工程領(lǐng)域因其能夠制造具有復(fù)雜三維和可定制幾何形狀的合成生物相容性支架而受到了顯著關(guān)注。這些支架能夠有效地支持細(xì)胞生長(zhǎng)和組織形成，其中材料擠出、材料噴射和槽式光聚合在內(nèi)的3D打印技術(shù)已被用于支架的制造。目前，生物打印技術(shù)可以直接3D打印細(xì)胞，這些細(xì)胞被嵌入水凝膠墨水中，能同時(shí)保持與解剖結(jié)構(gòu)相似的空間布局。盡管增材制造在支架制造方面取得了快速進(jìn)展，但仍存在一些挑戰(zhàn)。尤其是在單個(gè)制造模式中實(shí)現(xiàn)部件大小、打印分辨率、尺寸范圍、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和生物相容性...

由嚴(yán)重創(chuàng)傷、手術(shù)切除、或先天畸形等導(dǎo)致的大段骨缺損的修復(fù)和功能重建是臨床面臨的重大挑戰(zhàn)。骨組織工程（BTE）在治療這些嚴(yán)重骨缺損方面具有巨大的潛力，可以緩解傳統(tǒng)自體或同種異體骨移植中常見(jiàn)的供體骨不足、供區(qū)壞死、二次傷害及嚴(yán)重免疫排斥等問(wèn)題。3D打印技術(shù)能在多尺度上控制BTE支架的結(jié)構(gòu)，已被廣泛用于制造BTE仿生功能支架。與惰性和功能性骨支架相比，智能支架可以根據(jù)外源性和/或內(nèi)源性刺激產(chǎn)生定制或可控的治療效果，如促成骨、抗菌、抗腫瘤等功能。鑒于此，湖南大學(xué)朱偉/韓曉筱教授團(tuán)隊(duì)與...

▲快速了解摩擦電雙模態(tài)觸覺(jué)傳感器最新研究成果皮膚通過(guò)種類(lèi)豐富且分布廣泛的觸覺(jué)感受器，對(duì)外部環(huán)境進(jìn)行敏銳感知。隨著人工智能時(shí)代的興起，具備類(lèi)似皮膚感知能力的電子觸覺(jué)系統(tǒng)備受關(guān)注，這種系統(tǒng)有望為機(jī)器人、假肢和執(zhí)行器等設(shè)備提供真實(shí)的觸覺(jué)感知。傳統(tǒng)觸覺(jué)傳感器可以測(cè)量壓力和溫度等信息，但無(wú)法獲取物體種類(lèi)和柔軟度等其他觸覺(jué)維度的信息。傳統(tǒng)應(yīng)變傳感器在檢測(cè)物體柔軟度時(shí)，由于其設(shè)計(jì)復(fù)雜且需要預(yù)設(shè)位移，這限制了其應(yīng)用范圍。因此，設(shè)計(jì)一種易于集成的觸覺(jué)傳感器，能夠同時(shí)提供材料類(lèi)型、柔軟度和楊氏模...

微流控技術(shù)已經(jīng)成為化學(xué)、納米科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)重要工具之一。相較于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，微流控設(shè)備因其結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低、響應(yīng)速度快以及能夠精確控制微環(huán)境等優(yōu)勢(shì)而受到青睞。為了在微流控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)微米級(jí)別的精準(zhǔn)操作，研究者們開(kāi)發(fā)了多種技術(shù)手段，如微夾具、電潤(rùn)濕技術(shù)，以及磁光力和聲學(xué)力等。在這些技術(shù)中，聲學(xué)操控因其無(wú)需接觸、良好的生物相容性以及對(duì)細(xì)胞尺度操控的能力而被廣泛應(yīng)用于微流控設(shè)備中。在聲學(xué)微流控設(shè)備中，聲場(chǎng)通常形成壓力場(chǎng)模式，包括節(jié)線/反節(jié)線位置，并用于翻譯和圖案化液...

彈性體因其柔韌性和彈性廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、建筑和消費(fèi)品等行業(yè)，并在微流體、軟機(jī)器人、可穿戴電子設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備等新興領(lǐng)域逐漸受到重視。機(jī)械強(qiáng)度是所有應(yīng)用的基本要求，因此如何兼顧柔軟性和強(qiáng)度一直是研究的重點(diǎn)。天然蜘蛛絲因其高強(qiáng)度為合成軟材料提供了靈感，盡管其超級(jí)結(jié)構(gòu)（β片）難以復(fù)制，但分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為增強(qiáng)彈性體機(jī)械強(qiáng)度提供了思路。然而，這些設(shè)計(jì)原理不能直接應(yīng)用于需要快速光固化的數(shù)字光處理（DLP）三維打印。光敏樹(shù)脂通常含有大量的多功能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，限制了分子設(shè)計(jì)的自由度，并導(dǎo)...

脂質(zhì)體作為最有前景的藥物載體之一，可以改變藥物的藥代動(dòng)力學(xué)特性，延長(zhǎng)藥物的循環(huán)時(shí)間，減少藥物的毒副作用，已被廣泛應(yīng)用于抗腫瘤藥物遞送、基因治療、醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域。值得注意的是，脂質(zhì)體的粒徑對(duì)于脂質(zhì)體在體內(nèi)的血液循環(huán)、細(xì)胞攝取和組織滲透等方面都發(fā)揮著重要作用，因此，對(duì)脂質(zhì)體藥物的藥效學(xué)和藥代動(dòng)力學(xué)產(chǎn)生重要的影響。目前，常見(jiàn)的脂質(zhì)體制備方法包括薄膜水化法、逆向蒸發(fā)法、乙醇注入法等，這些方法都難以在脂質(zhì)體形成的過(guò)程中對(duì)脂質(zhì)體的粒徑進(jìn)行直接的調(diào)控。傳統(tǒng)的后處理方法，如脂質(zhì)體擠出和超聲振...

在當(dāng)今醫(yī)療技術(shù)迅速發(fā)展的背景下，人們對(duì)視網(wǎng)膜血管健康的關(guān)注日益提升，因?yàn)檫@對(duì)保持健康視力非常重要。例如，高血壓性視網(wǎng)膜病、視網(wǎng)膜血管阻塞和糖尿病視網(wǎng)膜病等視網(wǎng)膜血管病變，都可導(dǎo)致視力喪失。而且，視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)的變化更是被證明可以預(yù)測(cè)可能誘發(fā)的多種疾病。因此，準(zhǔn)確地映射視網(wǎng)膜血管系統(tǒng)已成為眼科診斷的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)。針對(duì)這一需求，眼科醫(yī)療器械領(lǐng)域開(kāi)發(fā)了多種檢查視網(wǎng)膜血管的技術(shù)，包括眼底相機(jī)、熒光素血管造影(FA)和光學(xué)相干斷層掃描血管成像(OCTA)等。然而，這些技術(shù)的校準(zhǔn)和性能評(píng)...