导读:单细胞分析对于理解细胞异质性、识别单个细胞独特生物学特征及体外细胞培养至关重要。液滴微流控技术是一项极具潜力的技术,能够高通量、高灵敏度地分离和检测生物颗粒。近期,河北工业大学勾易行副教授、哈尔滨工业大学机电工程学院任玉坤教授发表综述,系统梳理了微流控平台中被动式(依托通道几何设计)与主动式(借助电场、磁场等外...
结直肠癌(CRC)发病率高、治疗难度大,患者来源的结直肠癌类器官(CCO)是药物筛选和生物标志物分析的重要平台,但传统方法将类器官视为批量培养物,忽略其形态异质性(如实质性、管腔性等),导致评估精度低,难以区分不同亚群的药物反应差异。 鉴于此,四川大学华西医院精准医学转化研究中心刘亚龄教授团队联合美国里海大学科研团队...
导读:受水生微生物利用气体囊泡调节浮力和植物在干旱条件下发生空化现象的启发,宾夕法尼亚大学化学与生物分子工程系Daeyeon Lee教授团队开发了一种新型气体封装微胶囊(GEMs),通过渗透压诱导空化在其内部形成尺寸可精确调控的气泡,并利用该气泡所提供的浮力实现了对完整微胶囊的高效、高纯度分离。该策略无需标记即可从缺...
导读:3D细胞培养模型(尤其是球状体)已成为临床前药物评估中极具潜力的动物模型替代方案。相较于传统的2D培养,这类模型能更精准地模拟肿瘤微环境的实际状况。近期,有研究人员采用液滴微流控技术构建前列腺癌细胞(PC3)球状体,以此评估伊马替尼、奥曲肽、多柔比星三种药物负载的ZIF-8金属有机框架(Drug@ZIF-8 M...
研究背景:急性肝衰竭(ALF)发病急、肝功能急剧衰退,死亡率高且严重影响患者生活质量,原位肝移植是当前治疗重症ALF的有效手段,但供体器官稀缺的问题极大限制了其临床应用,亟需开发全肝移植的替代方案。通过移植人工生物工程肝移植物进行的细胞治疗因能促进受损肝脏再生、且创伤性更低,成为ALF治疗的潜在方向,多项临床前与临床研...
微流控技术作为多学科交叉的前沿领域,能够精准操控微尺度流体,彻底革新了化学、生物及材料合成的研究,其中液滴微流控通过将纳升至皮升液体样本分散于不相溶载液,实现高度并行化、微型化检测。微液滴具备孤立反应腔、快速混合等独特优势,可支撑高通量检测、靶向药物递送、单细胞研究等多元应用,其形态(尺寸、同心度等)与生成速率对实验效...
生物医用材料对于防治重大疾病、保障人类健康意义重大。当前,高性能生物医用材料需求迫切,加之体内外存在多种生理尺寸阈值,对材料制备方法和尺寸控制提出更高要求。微流控平台突破传统微纳材料合成局限,为尺寸依赖性生物材料提供微型化、高可控环境。 近期,中国地质大学(武汉)杨华明教授团队发表综述,系统阐述了微流控技术的基本概念...
导读:机械力在细胞生物学中起着至关重要的作用,但由于天然细胞微环境的复杂性,在生理相关系统中量化这些力仍然具有挑战性。近期,有研究人员开发了一种基于微流控技术的高通量方法,制备出尺寸与力学性能可控的聚丙烯酰胺水凝胶微球。这些微球可作为嵌入式力传感器,通过追踪内部荧光纳米珠的位移,直接量化细胞在三维环境中施加的应力。...
导读:化疗是肿瘤治疗的重要手段之一,但提高化疗个性化用药的准确性仍然面临挑战。近期,温州医科大学附属第二医院和附属第一医院研究团队开发出一种含人字形突起与3D微柱孔的新型微流控芯片,可精准培养原代人结肠癌3D细胞球状体并构建药物浓度梯度,实现抗肿瘤药物动态高通量评估,还能识别不同患者肿瘤细胞的药物敏感性差异,且结果与...
在生物医学领域,精准靶向治疗与微创干预是重要发展方向,微型机器人因可实现精准递送和无创操作而备受关注。然而,现有磁性微型机器人多由固体单块颗粒构成,难以灵活调控亚单位间的动态相互作用,导致其在不规则生物组织(如崎岖黏膜)和受限空间(如弯曲根管)中导航时,集体效能受限,无法高效穿越复杂微环境,难以满足靶向治疗的实际需求。...
导读:骨软骨缺损在临床手术中仍是一大挑战,创伤后修复难度大。组织工程为解决这些问题提供了可行方法,但现有支架无法精准复制复杂的软骨-骨双相微环境。鉴于此,新乡医学院任文杰教授团队与上海交通大学医学院附属第九人民医院整形外科周广东副教授、浙江大学机械工程学院贺永教授合作,开发了一种基于区域脱钙骨框架和预软骨化微球(PC...
结直肠癌(CRC)是全球第三大常见癌症,约占所有癌症病例的 10%,也是癌症相关死亡的第二大原因。其固有的肿瘤异质性导致患者对化疗的反应存在显著差异,给临床治疗方案的选择带来极大挑战。 传统 2D 细胞培养模型因缺乏肿瘤微环境的 3D 结构及细胞-基质相互作用,难以准确反映结直肠癌对药物的真实响应;传统动物模型则存在物...
液滴微流控技术在纳米材料合成、光子学、药物递送、再生医学、食品科学、化妆品和农业等多个领域都有重要的应用价值。尽管在微通道中液滴生成的基本机制和液滴生成装置的制造方面取得了显著进展,但在预测液滴性质和追踪单个液滴方面仍面临挑战。AI和3D打印技术的出现为模拟流体行为、精确追踪液滴以及探索创新装置设计提供了前所未有的机会...
导读:毛囊再生技术有望治疗脱发,但构建模拟自然毛囊微环境的仿生结构仍具挑战。近期,南方医科大学南方医院整形外科黄俊飞博士等人开发了一种基于粘多糖热力学不相容性的新型生物工程毛囊胚芽(BHG)。他们利用微流控技术制备了具有湿态粘附性的HME水凝胶外壳包裹GelMA核心及Wnt3a蛋白的双层微球,成功实现了Wnt3a的...
近年来,3D打印技术在生物支架制造领域得到了进一步发展,3D细胞培养相比传统2D培养更能模拟天然组织特性。多孔支架因可促进细胞增殖、迁移和分化,且能提高物质扩散速率,在优化3D细胞培养中作用显著。 目前多孔三维结构的制造方法存在不足,如使用盐或微球作为孔隙占位剂需多步骤溶解去除,流程繁琐且与3D打印兼容性差;采用惰性溶...
从基因文库中高通量分选微生物对于各种生物学应用至关重要,但现有方法往往依赖外源标记或批量测量,无法捕捉细胞通讯的复杂动态。群体感应作为一种普遍存在的细胞间通讯机制,为分选提供了通用信号,但它需要细胞近距离接触,而且不同物种共培养还受到种间竞争的限制。 为有效应对这些挑战,南京工业大学余子夷教授团队联合中国药科大学胡驰...
尺寸大于400μm且缺乏微血管网络的组织无法在体外长时间存活。微流控技术的发展为体外构建微血管模型提供了一种高效的研究工具。然而,传统的单层微流控芯片面临空间布局的限制,无法在单个芯片内提供多样化的流体环境。 近期,上海大学机电工程与自动化学院岳涛副教授、刘娜副教授以及未来技术学院王越等人开发了一种基于聚碳酸酯多孔膜...
传统微流控芯片通常依靠笨重的外部泵或电源来驱动流体流动,这限制了其便携性及在现场应用中的适用性。相比之下,离心微流控技术借助芯片旋转产生的离心力来驱动流体操纵,能够实现阀门控制、混合、分配和定量等自动化过程。这些功能在生化分析等领域有着广泛的应用。离心微流控系统操作简便、自动化程度高,且能够进行并行检测,可提供从样本到...
均匀微液滴在药物递送、生物分析、材料合成等领域应用广泛,其精准制备对实验结果与技术转化至关重要。传统微流控液滴生成方法多依赖复杂设备控制两相流体剪切力,需精确调节流速、粘度等参数,操作繁琐且设备成本高,限制了其普及性。同时,现有方法常需表面活性剂稳定液滴,可能干扰生物分子活性或细胞功能,在生物医学领域应用受限。因此,开...
导读:液滴微流控技术(DBM)已成为从单细胞分析和药物筛选到诊断和组织工程等广泛生化应用的强大工具。近期,有研究人员发表综述,系统介绍了微流控中液滴生成和操控的被动与主动策略,涵盖从液滴生成的多种几何结构与驱动方式,到捕获、分选技术的原理与应用,还探讨了当前面临的挑战及未来发展方向。相关研究成果以“Droplet G...

Monodisperse Water-In-Oil-In-Water (W/O/W) Double Emulsions Production

Microfluidic Methods for Monodisperse Silica Microspheres Preparation

Microfluidic Methods for the Synthesis of Monodisperse Polystyrene Particles

FABRICATION OF MONODISPERSE POROUS POLY(MMA-HEMA) MICROSPHERES

FABRICATION OF MONODISPERSE POROUS PLGA MICROPARTICLES