| 2021年10月11日 | |
活光纤扩展光子生物工程使用 |
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| 高山市Nanoverk焦点Glass是最古老的人工材料之一 人类使用和玻璃制作时间至少6000年 早在人类发现如何熔铁前镜片基础化学复合硅二维或石英-沙原主构件Soda-lime玻璃约70%silica占制造玻璃的约90% | |
| 历史上,我们熟悉眼镜装饰用法或窗口窗箱、家用物品和光学镜像镜片、显微镜和望远镜最近从1950年代开始,玻璃被用于制造光电缆,这一技术使通信行业发生革命并帮助环形数字革命 | |
| 自由光电缆沿透明介质传播信号为光脉冲,通常是玻璃这不仅用于传递信息,而且,例如在许多医疗和生物医学应用中,科学家使用光纤感知应用,将光光射入样本并评价吸收或传输光 | |
| 最新开发领域是可选基因学,神经调制法使用光照激活或停用脑细胞以处理脑错乱 | |
| 硅纤维生物相容性有限,不可生物降解,因此不完全适合选择式技术等领域,研究者使用水凝仪转而编造光纤Hydrogel大都由水组成,水是空气介质中良好的光导器光引导水凝仪显示能整合组织、刺激细胞和感知多异现象(多读: " )。Hygel植入使光基通信与体内细胞相联) | |
| 水胶光纤问题在于一旦编译后无法修改, 因为它们使用紫外线建立永久素材链, Carlos Guimarães向Nanowerk报告以跨学科方法解决问题 综合光学工程和纳米技术 制造活光纤 多应用 包括癌症模型 物理力感测 和共生检测 | |
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| 照片编译光核-Clad水凝纤维(图像研究者礼节) | |
| 研究团队 包括科学家3B研究组斯坦福大学医学院放射系加那利早期癌症检测中心生物声学MIM实验室成员高级素材高山市工程多功能光学构造:从多级检测到生物编译光纤) | |
| 这项工作代表一种简单低成本搭建生物素材造光纤法这些纤维很容易修改用于特定应用,不需要精密设备生成相关信息这种方法可用于许多实用感知和生物建模应用 | |
| 考虑到大多数细胞组织分析使用耗时耗资方法,如样本损耗法和染色法及复杂显微镜等方法,这种新颖方法将使生物数字化,允许使用简单光源和采集器探索复杂细胞现象 | |
| 并组成大型生物结构如甲状腺, 分析可极快地完成而免样本毁灭, Guimarães表示 :允许更好地跟踪响应 并大量减少材料和生物试剂消耗由纯软减值素材搭建平台可减少目前生物实验中需要的高使用细胞培养塑料 | |
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| Hydgel光纤分析光导(图像研究者礼节) | |
| 并用自然相容水凝纤维持续多层结构中生成, 意指很容易生成并可在编译后修改, Guimarães解释与硅纤维相似, 我们结构核心水凝可以接触或连接到 另一种纤维或重编 | |
| 柔软水凝纤维由糖和工作制成,就像固态光纤传输数据生物兼容性便于与生物系统整合 | |
| Guimarães表示:「我们甚至可以视之为活细胞,等嵌入式细胞随时间增长后, 我们再用光向动态事件传递信息, 例如跟踪癌症渗透扩散到光学信息中 | |
| 团队设计湿spun多层流凝纤维甘蔗即悬浮胶和凝胶可被操纵为液体先质,当接触离子即钙时,静电交互将聚合链绑入3D水合网格3B研究组由Project所牵头,长期研究组织工程和再生医学应用瑞瑞斯 | |
| 这项工作是Reis与Project持续协作的结果Utkan Demirci目前指导斯坦福大学医学院放射科加那利早期癌症检测中心 | |
| 使用微流水法和三维打印流喷嘴,此过程强到足以生成柔软水凝纤维 | |
| 微调聚合物集中度, 有可能微调反射指数, 微调光源控制并改进光源引导, 使用核心层与涂层相异反射指数, Guimarães指出 | |
| 特征新素材使团队容易重构纤维并重构或连接成其他纤维 创建多臂架构 分治并报告三维力和形状 | |
| 水凝纤维的另一个趣味方面是,它们的渗透网格能够把有兴趣的生物目标包括进检测中科学家观察显示,纤维能够稀释SARS-COV-2病毒,通过整合纳米粒子以绑定检测,可见光变换可观察到检测纤维内病毒粒子积聚 | |
| 光穿透纤维细胞时,会改变特征视细胞密度、入侵扩散、分子表达等而定光电池交互作用可实现复杂生物事件数字化,转换响应,如三维环境中癌症细胞进化和易药性成数数据,速度极快,无需采样销毁 | |
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| 纵向显微镜完全超出纤维核心,无阻癌症生长可形成成熟机型(图像研究者礼节) | |
| 团队通过显示研究多单元特性的能力,原则上展示出这一方法后,现在正寻找推算方法的极限举个例子,他们正在研究更具体的参数 帮助识别复杂细胞行为 诸如细胞代谢和疾病增量 | |
| 多块流凝纤维将使我们能够获取多细胞环境, 在那里比较复杂生物模型的癌症微环境-我们现在知道这对异位转移非常重要- 能够整合入纤维以获取更多相关响应- 即接近生物体- Guimarães解释并用这些纤维仿取不同的器官和组织,例如脑组织、心形肌肉、肠道以及其他内分泌组织 | |
| 生物医学领域未来研究将越来越依赖大型数据集和机器学习, 并因此有必要寻找方法实现生物学数字化, 将生活事件更有效地转换为量化可计量数据,组织工程的主要挑战依赖创建更简单通用工具,既能生成相关信息,又能保持简洁和可负担性将平台看成工具 拓展生物工程 组织工程试管内3D建模到更多科学家 遍及世界 | |
 通过迈克尔贝格Michael是三本书的作者 皇家化学学会纳米社会:推开技术界, 纳米技术:未来微小并 纳米工程学:技能和工具制造技术隐形 版权++ Nanoverk有限责任 |
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