PMMA
通过紫外光引发聚邻苯二酚胺的聚合,可以在生物安全柜内实现片上器官的生产
用于制作片上器官( OOC )应用的微流控芯片的表面修饰往往是一个耗时的过程,涉及芯片清洗、紫外( UV )曝光、蒸汽灭菌等。本文报道了一种简单、快速、经济的方法,利用标准生物安全柜内的紫外光,在微流控芯片上一步实现儿茶酚胺材料的光引发聚合和图形化。聚二甲基硅氧烷( PDMS )微流控器件中填充多巴胺和去甲肾上腺素单体,然后在紫外光照射下引发材料的聚合,为OOC的应用创造了一个高度可行的表面。我们考察了这些紫外光引发的表面涂层用于制造3种不同的OOCs的性能,微流控芯片通过3种不同的方式进行键合和修饰:1 )常规的氧等离子体键合微流控芯片填充单体溶液,然后暴露在紫外光下对表面进行修饰(等离子体键合,聚合物包复);2 )流体层和玻璃基底均暴露在紫外光下对功能层进行包复,同时允许黏合蛋白将这2块结合在一起(紫外光键合,聚合物包复);3 )通过掩膜将紫外光投射到聚二甲基硅氧烷( PDMS )基底上,形成流体壁微流控通道(投影包复)。3种技术中在紫外光照射聚合物涂层表面接种的Cath . a . differential ( CAD )细胞表现出明显的高细胞活力、细胞黏附、增殖、基因表达,与未涂层PDMS相比保留了功能性。UV引发的表面改性技术使用了一种极简的方法,使用较少的设备和现有的基础设施,如生物安全柜,来创建一个功能性的OOC。
材料在组织再生中促进血管生成的作用
促进血管生成对于组织修复治疗的成功和组织工程结构的命运至关重要。尽管许多生化信号分子已经被使用,但已知其在体内的生物学功能有限,主要是由于其寿命短,活性差。除了生化信号之外,基质(或工程生物材料)在刺激血管生成过程中起着关键作用。在这里,我们讨论了修复和再生各种组织,包括皮肤、骨、肌肉和神经所采取的促血管生成的努力,重点讨论了工程基质的作用。这包括孔结构和理化性质的设计(纳米拓扑、刚度、化学和可降解性)、基质的剪裁以恰当地呈现生长因子及其与黏附配体的串扰、血管生成分子和金属离子的控制和持续传递、细胞工程和预血管化组织的构建等。总体而言,材料驱动的策略是调整细胞和组织微环境,通过基质线索和适当呈现或传递信号分子和细胞,血管生成事件可以得到明显的青睐。
纳米粒子油墨纳米压印光刻制备的银光栅的结构、光学和电学性能
研究了一种利用纳米银油墨和纳米压印技术制备银光栅的简便方法。将纳米银墨水直接在玻璃基板上和PMMA层上进行纳米压印,成功地制备了纳米银墨水光栅图形,并与热蒸发银在纳米压印PMMA上的性能进行了比较。我们发现PMMA的使用对银纳米粒子平面表面和光栅的结构、光学和电学性能产生不利影响。在玻璃基片上直接印制银纳米墨水的光栅被发现与银在纳米印制PMMA上热蒸发产生的光栅具有相似的性能,并受益于更容易的制作工艺。纳米银油墨在制备花纹银薄膜方面显示出了良好的应用前景,可能对放大和滚压工艺有一定的帮助。
低成本、开源的化工分离策略
近年来,一种利用开放存取资源进行实验室研究的趋势已经开始。科学硬件的开源设计策略依赖于使用广泛可用的部件,特别是那些可以直接打印的部件,使用可与低成本微控制器连接的可加性制造技术和电子元件。开源软件消除了昂贵商业许可证的需要,提供了针对特定需求设计程序的机会。本综述对化学分离领域内的“开源运动”的影响进行了描述,主要是通过对近5年来该领域的研究进行全面的考察。涵盖的主题包括一般实验室设备、样品制备技术、基于分离的分析、检测策略、电子系统控制和数据处理软件。还讨论了在这些与分离有关的专题中继续存在的障碍和进一步采用开源办法的可能机会。
微波组件集成的微流体模块——从不同制造技术角度的应用综述
微流控-微波器件数量的不断增加,可以用各种优点来解释,比如器件中包含微流控元件的各种微波电路相对容易集成。为实现上述解决方案,基于环氧玻璃层合板、聚合物材料(主要是聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚甲基2 -甲基丙烯酸甲酯( PMMA ) )、玻璃/硅基板和低温共烧陶瓷( LTCC )的制造出现了4种发展趋势,微波微流控器件的应用领域可分为3个主要领域:介质加热、微流控器件中的微波检测和微波增强化学反应器。这样的方法可以加热或向微通道中的液体传递微波功率,以及检测其介电参数。本文对基于上述技术的示范性解决方案进行文献综述,并对每种技术的可能性、比较和示范性应用进行综述。
微波组件集成的微流体模块——从不同制造技术角度的应用综述。
微流控-微波器件数量的不断增加,可以用各种优点来解释,比如器件中包含微流控元件的各种微波电路相对容易集成。为实现上述解决方案,基于环氧玻璃层合板、聚合物材料(主要是聚二甲基硅氧烷( PDMS )和聚甲基2 -甲基丙烯酸甲酯( PMMA ) )、玻璃/硅基板和低温共烧陶瓷( LTCC )的制造出现了4种发展趋势,微波微流控器件的应用领域可分为3个主要领域:介质加热、微流控器件中的微波检测和微波增强化学反应器。这样的方法可以加热或向微通道中的液体传递微波功率,以及检测其介电参数。本文对基于上述技术的示范性解决方案进行文献综述,并对每种技术的可能性、比较和示范性应用进行综述。
将电纺膜集成到低吸收性热塑性的片上器官中。
近年来,片上器官( OoC )系统引起了不同学科研究者越来越多的兴趣。OoCs以微型化的方式使体内样微环境的再创造和广泛不同组织或器官的或器官。通常,OoC平台是基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )制成的微流控芯片,PDMS具有良好的生物相容性、透氧性和快速成型性,但其对小分子疏水分子(包括多种测试化合物、激素和细胞因子)的吸附能力有限。OoC系统的另一个共同特点是膜的集成( i )分离不同的组织室,( ii )将对流灌注限制在介质通道,( iii )为细胞单层提供机械支持。通常,多孔聚合物膜是通过轨迹刻蚀(例如聚对苯二甲酸乙二酯)来显微结构的;PET )或光刻(如PDMS )。虽然已经利用了不同生物力学性质的膜(刚性PET到弹性PDMS ),但膜结构和材料大多停留在人工状态,与体内条件(细胞外基质)不相似。在此,我们报道了一种利用激光结构的聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA )在OoC模块中可靠制备和集成电纺膜的方法,选择PMMA作为基材,在避免吸收问题的同时提供了类似PDMS的光学参数和生物相容性。利用静电纺丝技术生成3D膜,可以生成类似于原生细胞外基质( ECM )的微环境。我们对两种不同的电纺膜进行了测试,并建立了紧密集成到PMMA模块中的工艺。人(微血管)内皮和(视网膜色素)上皮细胞层可在系统内成功培养7天,而直接接触(内皮细胞)或保护(上皮细胞)不受剪切流的影响。