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• 의료 영상 용량 성 Micromachined 초음파 트랜스듀서 어레이 사용 하 여입니다 Ultrasonics. May, 2002  |   Pubmed ID: 12159985 의료 영상에서 사용 용량 성 micromachined 초음파 트랜스듀서 (cMUT)의 사용을 조사 하는. 내 시경 채널 내에서 체적 초음파 이미지를 제공 하도록 설계 된 초음파 프로브 아키텍처를 제안 한다. CMUT 배열의 이미징 성능 테스트를 위한 완전 한 자동화 된 실험 시스템 구현 되었습니다. 이 PC 기반 시스템 사용자 정의 설계 된 회로 보드, 소프트웨어 인터페이스 및 해상도 테스트 유령 개체를 포함합니다. 우리 이미 1d 및 2D cMUT 배열 조작 하 고 1d 배열의 펄스-에코 이미징 특성을 테스트 합니다. 데이터 수집 하드웨어의 복잡성을 줄이는 것을 목표로 하는 빔 형성 및 이미지 형성 알고리즘 수치 시뮬레이션을 통해 테스트 하 고에서 얻은 실제 데이터를 사용 하 여 우리의 시스템.
• 용량 성 Micromachined 초음파 트랜스듀서: 음향 영상에 대 한 다음-세대 배열? IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. Nov, 2002  |   Pubmed ID: 12484483 압 전 재료 초음파 트랜스듀서 기술 지배 하 고 있다. 최근, 용량 성 micromachined 초음파 트랜스듀서 (CMUTs) 제공 하는 넓은 대역폭, 조작 큰 배열 및 전자 제품의 통합을 위한 잠재력의 용이성 등 장점이 대체 기술로 떠오르고 있다. 이 문서의 목표는 초음파 이미징에 대 한 Cmuts의 생존 능력을 보여 줍니다. 위상 배열 B 스캔 분야 이미지는 128 요소 1 차원 (1-d) 선형 CMUT 배열을 사용 하 여 첫 번째 펄스-에코 선물이. 우리는 배열에서 100% 수율 및 균일 한 요소 응답 64 및 128 요소 1 D CMUT 배열 조작. 이러한 배열 오류 나는 시간에 따라 성능 저하 없이 집중에서 운영 되었습니다. 실험 영상 해상도 테스트 팬텀 대략 연 조직의 감쇠 특성을 흉내 낸 우리 구축. 우리가 사용 하는 PC 기반 실험 시스템, 128 x 128의 완전 한 세트를 얻으려고 사용자 정의 설계 된 전자 회로 포함 하 여 모든 RF A-스캔 송수신 요소 조합. 우리는 와이어 대상에서 에코 신호를 분석 하 여 펄스-에코 주파수 응답을 얻을. 이러한 에코 신호 80% 소수 대역폭 전파 매체에서의 감쇄 효과 포함 하 여 약 3 MHz 제시. 우리 재건축 부문 각도가 90도 B-스캔 이미지와 RF 빔 형성 및 합성 위상 배열 사용 하 여 오프 라인 처리를 통해 210 m m의 이미지 깊이 접근. 측정된 6 dB 측면 및 135 m m 깊이에서 축 해상도 0.0144 라디안 및 0.3 m m를 각각 기록 했다. 이미지의 전자 잡음 플로어는 최대 mainlobe 규모 아래의 50 dB 이상. 우리는 또한 이미지 품질에 배열 요소 간의 크로스 토크의 효과에 예비 조사를 수행. 근처 필드에 어떤 유물 관찰 했다 배열에서 2 cm의 깊이를 확장 합니다. 꼬리도 크로스 토크의 존재를 나타내는 축 방향으로 확산 함수 (PSF)에서 관찰 되었다. 이 꼬리는 mainlobe에 대해 상대적인 진폭-20 dB 미만 이었다.
• 의료 영상에 대 한 정방향 보기 CMUT 배열입니다 IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. Jul, 2004  |   Pubmed ID: 15301009 이 종이 보고 디자인과 앞으로 보기 환상 배열 용량 성 micromachined 초음파 트랜스듀서 (CMUT) 기술을 사용 하 여 조작의 테스트 합니다. 최근 연구 결과 Cmuts는 광범위 한 주파수 대역폭과 높은 전달 효율을 보여주었다. 하나 그리고 둘 차원 CMUT 배열이 이미 다양 한 크기를 조작 하 고 의료 이미징 응용 프로그램에 대 한 그들의 생존 능력은 입증 되었습니다. 우리는 표준 CMUT 제조 프로세스를 사용 하 여 64 요소, 앞으로 보기 환상 배열을 조작 하 고 측정 된 작동 주파수, 대역폭 및 전송/수신 하는 실험을 실시 배열 요소의 효율. 20 MHz 범위 이미징 어플리케이션을 위해 설계 된 고리 모양의 배열 요소 공기에 13.5 m h Z의 공명 주파수를 했다. 침수 펄스-에코 데이터 평면 반사판에서 수집 된 소자 135%의 소수 대역폭 5-26 m h z 범위에서 동작을 보여주었다. 출력 압력 변환기의 표면에서 24 인민군/V 측정 했다. 이러한 값 상용 저 잡음 수신 회로와 1 Hz 대역폭에서 1 V 여기 131.5 Db의 동적 범위를 변환. 설계, 앞으로 보기 환상 CMUT 배열은 원통형 카 테 터 프로브 전면 표면에 적합 하 고 혈액의 흐름과 혈관 intravascular 초음파 영상에서를 통해 탐색에 대 한 정보를 안내의 측정을 위한 도플러 정보를 제공할 수 있습니다.
• 일관 된 배열 이미징 사용 하 여 배열의 단계적. 부 II: 시뮬레이션 및 실험 결과입니다 IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. Jan, 2005  |   Pubmed ID: 15742562 기본 원리 및 이론 단계적된 하위 (PSA)의 영상 이미징 제공 사이 프런트 엔드 하드웨어 채널의 수를 줄이는 유연성 고전 합성 조리개 (CSA) 영상-발사 이벤트-당 하나의 요소를 사용 하는 및 전체 위상 배열 (FPA) 이미징-는 모든 요소를 사용 하 여 각 발생에 대 한. PSA의 성능이 일반적으로 사이의 범위는 CSA와 FPA 같은 배열을 사용 하 여 하드웨어 복잡성 감소의 크기에 따라 달라 집니다. 이 문서에서 설명 하는 작업에 대 한 우리는 FPA, CSA, 및 PSA 영상 시뮬레이션 및 실험 3-m h z, 3.2 ㎝, 128 요소 용량 성 micromachined 초음파 트랜스듀서 (CMUT) 배열에서 데이터를 사용 하 여 해상도 팬텀의 수행. 공간 및 주파수 도메인에서 시뮬레이션 된 시스템 포인트 응답 신호 대역폭, 재구성 필터 크기의 효과 연구 하 고 평가 PSA 시스템 성능에서 서브 하는 수단으로 제공 됩니다. PSA 및 FPA 섹터 스캔 이미지 7 32 요소 배열의 PSA 이미징에 사용 된 80% 소수 대역폭 광대역 실험 데이터를 사용 하 여 재구성 했다. 실험 분야 이미지의 측정, 전송 초점 영역에서 6 dB 측면 해상도 10% 향상을 제공 하는 PSA 방식 및 PSA 영상의 축 포인트 해상도 FPA 이미징 동일 나타냅니다. PSA 이미지의 신호 대 잡음 비 (SNR)는 58.3 dB, FPA 이미지 아래 4.9 Db와 대비 대 잡음 비율 (CNR) 10%로 감소 된다. 이 문서에 소개 된 시뮬레이션 및 실험 테스트 결과 이론적 기대를 확인 하 고 단순화 된 프런트 엔드 하드웨어에 대 한 exchange SNR과 프레임 속도 하는 방법으로 PSA 이미징의 유연성을 보여줍니다.
• 실용적인 레이블 없는 CD4(+) T 셀 카운팅을 위한 HIV에 감염 된 주제의 결합 장치 Lab on a Chip. Feb, 2007  |   Pubmed ID: 17268618 리소스 제한 설정을 실제 에이즈 진단 긴급 하 게 필요 합니다. 간단 하 고 신속 하 게, 측면 흐름 immunoassays를 사용 하 여 HIV 감염을 진단할 수 있습니다, 반면 에이즈 질병 준비 및 치료 모니터링 CD4(+) T 림프 구 백혈구를 특정 하위 집합을의 정확한 계산 필요 합니다. 현재 비싼, 기술적으로 까다로운 또는 시간이 걸리는 접근의 한계를 해결 하기 위해 간단한 CD4 카운트 결합 장치를 개발 했습니다. 이 장치 세포 친화성 크로마토그래피 차동 전단 흐름에서 운영 하 고 사용 하 여 특별히 처리 되지 않은, 레이블이 없는 전체 혈액의 10 microliters에서 직접 높은 효율으로 CD4(+) T 세포를 분리. 신속, 간단 하 고 레이블 없는 패션 광학 현미경 CD4 카운트를 얻을 수 있습니다. 우리의 장치에서 결정 된 CD4 카운트 절대 CD4 카운트의 넓은 범위에 걸쳐 HIV-양성 과목 중 기존의 cytometry 측정 일치 (R(2) = 0.93). 간단, 신속 하 고 저렴 한 CD4 카운트 microdevice 사용할 수 있는이 CD4 관리 지점 및 리소스 제한 설정을 계산 합니다.
• 실용적인 레이블 없는 CD4 + T 세포 세 자원 가난한 설정에서 에이즈에 감염 된 과목에 대 한 마이크로 칩 접근 Journal of Acquired Immune Deficiency Syndromes (1999). Jul, 2007  |   Pubmed ID: 17414933 리소스 제한 설정, 단계 및 모니터 에이즈에 감염 된 환자에 게 간단한 저렴 한 CD4 세포 세 시 급하다. 현재 접근의 한계를 해결 하기 위해 우리는 간단한 레이블 없는 고 비용 효율적인 CD4 세포를 장치 결합 기술을 사용 하 여 계산 설계 되었습니다. 우리는 이전에 세포 친화성 크로마토그래피 제어 흐름에서 운영 기반으로 CD4 + T 세포의 순수한 인구의 고효율 절연을 위한 미세 시스템의 제작 설명. 여기에, 우리 절대 CD4 세포 수의 넓은 범위에 걸쳐 표준 cytometry 49 HIV-양성 과목에서에 대 한 장치 계산 미세 CD4 세포의 성능을 비교 합니다. 우리는 cytometry, 여 HIV 양성 성인 대상에서 처리 되지 않은 전체 혈액을 사용 하 여 CD4 세포 마이크로 칩 장치에서 계산 및 측정 사이 가까운 상관 관계가 관찰. 200, 350, 500 세포/Microl의 임상 관련 임계값을 구별 하는 것에 대 한 감도 0.86 0.90, 고 0.97, 각각. 특이성은 0.94 이상의 모든 임계값에. 이 장치에 리소스 제한 설정을 계산, 정확, 저렴 한 가격, 빠르고 간단한 CD4 cell 기능 카트리지 될 수 있습니다.
• 셀 감지와 결합 장치에 세포 Lysate 임피던스 분광학을 통해 계산 합니다 Lab on a Chip. Jun, 2007  |   Pubmed ID: 17538717 세포 기반 미세 장치는 광범위 한 응용 프로그램에 대 한 관심을 끌었다. 광 셀 계산 및 흐름 cytometry 타입 장치는 광범위 하 게 보고 하는 동안 감지 하 여 microdevices 내의 큰 표면 영역에 연결 된 셀을 계량 민감하고 효율적인 비 광 방법 일반적으로 부족 한. 이온 미세 채널 내 표면 움직일 수 셀에서 발표로 인해 주변 매체의 전도도에 변화 측정에 기반 하는 계산 셀에 대 한 전기 메서드를 설명 합니다. 낮은 전도성을 사용 하 여 움직이지 셀 lysed는, 고온 미디어 및 임피던스 결과 변화가 감지 하 여 셀 수를 계량 표면 패턴화 된 전극을 사용 하 여 측정 됩니다. 우리는 대량 솔루션 전도도 솔루션 이온 농도에 기여 하는 격리 된 셀 수와 함께 선형적으로 증가 발견. 세포 lysate 임피던스 분광학 방법은 리소스 제한 설정에서 에이즈 환자에서 20 셀 microL(-1) 감지 하 고 CD4 세포의 측정을 포함 하 여 많은 응용 프로그램에 대 한 미세 장치 내에서 셀을 열거에 대 한 간단 하 고 효율적인 방법을 계산 제공을 감지 하는 중요 한. 우리의 지식, 이것이 움직이지 셀 열거 하 비 광 설정을 사용 하 여 가장 중요 한 접근입니다. 하나의 휴대용 악기에 대 한 카트리지를 사용 하 여 간단 하 고 빠르고 저렴 한 셀 케어 포인트 설정에서 계산 하기 복잡 한 바이오 유체 및 측정 셀 번호에서 특정 셀 형식의 격리 수 있는 미세 장치 역할.
• 셀-라덴 미세 Hydrogel입니다 Lab on a Chip. Jun, 2007  |   Pubmed ID: 17538718 대량 재료의 미세 채널 내에서 포유류 세포의 캡슐화는 조직 공학에서 세포 기반 진단 분석 실험까지 다양 한 어플리케이션에 대 한 도움이 될 수 있습니다. 이 작품에서는 셀 라덴 agarose hydrogels에서 미세 채널을 조작 하는 기술 소개. 표준 부드러운 석판 기법을 사용 하 여, 녹은 agarose SU-8 꽃무늬 실리콘 웨이퍼에 대해 성형 되었다. 밀폐와 방수 미세 채널을 생성 하려면 성형된 agarose의 표면 3 71도 C에서가 열 되었다 s agarose의 다른 표면이 열 석판에 봉인 하 고. 다른 차원의 채널 생성 된 하 고 그것을 agarose 비록 매우 다공성 이다 microfluidics 수행 하는 데 적합 한 소재 표시 했다. 세포 미세 금형 내에 포함 된 배포 잘 했다 및 미디어 채널을 통해 펌핑 허용 영양분과 폐기물의 교환. 대부분의 세포 초기 장치 제조 시 가능한 발견 했다, 동안 셀만 큰 hydrogels에서 세포 생존 능력을 유지 하기에 영양분과 산소를 전달 하는 microchannels의 perfused 네트워크의 중요성을 보여주는 3 일 후, 가능한 남아 미세 채널 근처. 이 기술의 추가 개발 조직 공학, 진단 및 응용 프로그램을 차단 하는 약물에 대 한 생체 모방 합성 혈관 생성 될 수 있습니다.
• 어쿠스틱 Picolitre 방울에 의해 단일 셀 피입니다 Lab on a Chip. Sep, 2007  |   Pubmed ID: 17713612 마이크로미터 정밀, 높은 생존 능력 및 부드러운 음향 필드를 사용 하 여 nozzleless 방출 기술을 통해 제어 방향을 몇 가지 셀에 단일 캡슐화 하는 기능 조직 공학, 높은 처리량 검열 및 임상 진단에 큰 영향을 미칠. 단일 셀의 캡슐화 (또는 몇 셀) 음향 picolitre 방울에 오픈 수영장에서 배출 보여 줍니다. PBS 및 agarose hydrogels 조직 공학에서 사용 되는 포함 하 여 다양 한 생물 학적 체액 인쇄 셀의 특정 목적을 위해이 기술을 개발 했습니다. 우리 마우스 배아 줄기 세포, 섬유 아 세포, AML 12 hepatocytes, 인간 들의 삶 문의 셀 HL-1 cardiomyocytes 음향 picolitre 방울 1에서 초당 10000 방울 다양 한 속도로 직경 약 37 microm에서에서 캡슐화 등 다양 한 세포 종류를 나옵니다. 이러한 높은 처리량 수준에서 우리는 다양 한 셀 형식에 걸쳐 89.8%의 셀 viabilities 시연. 또한,이 방출 메서드는 단일 셀에서 데이터를 추출 하 고 단일 세포에서 생성 하는 큰 세포 인구 등 다른 생물 학적 응용 프로그램에 쉽게 적응할 수 있습니다. 현재 연구에서 설명 하는 기법 또한 줄기 세포 분화 picolitre 수준에서 단일 셀에서 순수 RNA 또는 DNA를 분리 하 고 직접 조직 인쇄, 단일 세포 수준에서 조사를 적용 수 있습니다. 전반적으로, 설명 하는 기술 생물학과 보건 과학에 많은 높은-처리량 테스트 응용 프로그램에 광범위 한 영향에 대 한 잠재력을가지고.
• 셀 방울 Vitrification를 캡슐화 합니다 Lab on a Chip. Nov, 2007  |   Pubmed ID: 17960267 높은 세포 생존 능력을 유지 하면서 작은 물방울에 있는 단일 셀을 캡슐화 하는 기능 (> 90%) 조직 공학, 높은 처리량 검열, 임상 진단 및 치료 학에 큰 영향을 하고있다. Vitrify 방울 세포 캡슐화를 사용 하 여 셀 수가 적은 소설 메서드를 보여 줍니다. 메서드를 낮은 cryoprotectant 농도 트 레 할 (1.5 M propanediol와 0.5 M 로스), 느린 얼어 붙을 것 같은 프로토콜에 사용 되는 유사한 vitrification를 수 있습니다. 메서드가 다른 포유류 세포 유형 5에 적용 된: AML 12 hepatocytes, NIH-3T3 게재, HL-1 cardiomyocytes, 마우스 배아 줄기 세포 및 세포 들의 삶 문의.
• 울트라 와이드 필드 셀 칩의 모니터링 렌즈 무료 Lab on a Chip. Jan, 2008  |   Pubmed ID: 18094767 우리가 실험적으로 그리고 이론적으로 모니터링 플랫폼 광전자 센서 어레이 사용 하 여 센서 평면에 셀 그림자 이미지를 기록 하는 새로운 렌즈 무료 셀의 원리의 증명을 보여 줍니다. 이 기술은 수 모니터/수 셀 필드-의-보기를 두 개 이상의 비교 기존의 가벼운 현미경의 그것 보다 더 큰 위로입니다. 또한, 기계적 스캔 또는 현미경 목표 렌즈 등 광학 요소 필요 하지 않습니다. 우리는 또한이 광학 접근 편리 하 게 결합할 수 있도록 미세 채널, 병렬 칩에 다양 한 다른 세포 유형, 예를 들어, 모니터링 사용 murine 배아 줄기 세포, 혈액 세포, NIH-3T3 게재, AML 12 hepatocytes 보여줍니다. 이 방법의 중요 한 응용 프로그램 리소스 제한 설정에서 HIV에 감염 된 환자의 CD4 T 림프 구 수를 소형된 케어 포인트 기술을 수 있습니다.
• 홈 붙이 기판 내에서 미세 혈관 셀 위치 및 셀 미세 채널 내 도킹을 조절 Lab on a Chip. May, 2008  |   Pubmed ID: 18432345 미세 소자 내부 셀의 immobilization 마약 검사 및 세포 생물학에 관련 된 연구 활성화를 위한 유망한 접근 이다. 홈 붙이 기판 사용 하 여 채널 내부 세포 immobilizing 광범위 한 연구에도 불구 하 고 셀 도킹 및 홈 붙이 기판 내에서 보존에 영향을 주는 다양 한 매개 효과 대 한 체계적인 연구 수행 되지 않았습니다. 우리 작은 microgrooves에 미세 혈관 영역 생성 그루브 너비와 microgrooves 내에서 유체 동적 환경을 크게 달라 지는 전산 시뮬레이션을 사용 하 여 보여 줍니다. 벽 전단 응력 시뮬레이션 예측 전단 응력이 그 넓은 홈 (75과 100 microm 넓은)에 비해 작은 홈 (25, 50 microm 넓은)에 반대 방향으로 했다. 시뮬레이션의 유효성을 검사 하려면 셀 결합 장치, microgrooves 폭이 다른 흐름의 방향에 수직 정렬 되었다 내 시드 했다. 실험 결과, 예측, 작은 홈 내의 전단 응력의 로컬 방향 반전 같은 흐름 조건 하에서 홈의 두 반대편에 있는 셀의 정렬에서 결과 나타났다. 또한, microgrooved 채널에서 전단 응력 진폭 셀 retainment을 채널에 크게 영향을 받습니다. 따라서, 우리의 연구 microscale 전단 응력 크게 유체 시스템에서 셀룰러 도킹, immobilization, 그리고 보존에 영향을 하 고 세포에 기초를 둔 microdevices의 디자인에 대해 고려해 야 것이 좋습니다.
• 통합 Microfluidics 및 포인트 관리 테스트를 위한 Lensless 영상 Biosensors & Bioelectronics. Jul, 2009  |   Pubmed ID: 19467854 병합 대상 CD4(+) T-림프 구 에이즈 포인트-중-케어 리소스 제한 설정을 테스트에 대 한 건의를 lensless 이미징 미세 칩 통합된 플랫폼을 보여 줍니다. 칩 설계 하 고 비싼 크린 룸 장비를 사용 하지 않고 레이저 커터와 간단 조작. CD4(+) T-세포에서 혈액을 잡으려고 안티 CD4 항 체는 미세 칩의 한 면에만 움직일 수 있습니다. 이러한 캡처된 셀 이미징 기법 lensless 그림자 여 충전 결합 된 장치 (CCD) 센서를 사용 하 여 광학 투명 칩을 통해 발견 되었습니다. 회색조 이미지는 24 m m x m 4 m x 50 microm 미세 칩에에서 캡처된 셀 lensless 이미징 플랫폼에 의해 얻은. 자동 셀 카운팅 소프트웨어 3s에 캡처된 셀 열거 합니다. 캡처된 셀 형광 현미경으로도 몇 군데 하 고 수동으로 통합된 플랫폼의 기능 특성을 계산 했다. 통합된 플랫폼 70.2+/-6.5% 캡처 효율, CD4(+) T-세포, 1.6 %ccd 효율과 83.5+/-2.4% + 96 88.8+/-5.4% 캡처 특이성 달성 전체 플랫폼 성능 (n = 9 장치) cytometry 횟수를 흐름 즉, 황금 표준에 비해. 통합된 시스템 10 분 이내 혈액에서 CD4 카운트를 제공합니다. 통합된 플랫폼 관리 지점 자동화 된 물질의 혈액 샘플에서 셀의 빠르게 캡처, 이미지 및 수 집단간에 (POCT) 테스트를 위한 유망한 방향을 가리킵니다.
• Microfluidics Cryopreservation에 대 한입니다 Lab on a Chip. Jul, 2009  |   Pubmed ID: 19532962 Cryopreservation 과정을 통해 세포 손상을 최소화 하는 것은 전체적인 결과 향상 시키기 위해 중요 합니다. 삼 투 충격 로드 하는 동안과 세포 손상의 주요 원천 cryopreservation 과정은 cryoprotectants (CPAs)의 하 역. Cryopreservation 중 세포 삼 투 충격을 최소화 하기 위해 미세 접근 방식을 소개 합니다. 이 방법은 로딩과 보급 고 류를 사용 하 여 미세 채널에서 Cpas의 언로드를 제어할 수 있습니다. 미세 방법은 세포 막 전송을 통해 기존의 cryopreservation 프로토콜에 비해 삼 투 충격을 최소화 하는 방법에 대 한 이론적 설명을 제공 모델링. 마지막으로, 우리는 생물 학적 실험은 제안 된 수학적 모델 일치 보여줍니다. 결과 우리의 새로운 미세 기반 접근 방식을 개선 post-thaw 세포 생존 최대 25%까지 평균적으로 기존의 cryopreservation 프로토콜을 나타냅니다. 이 연구에서 개발 하는 방법을 더 높은 생존 능력, 기능, 및 최소한의 inter-technician 다양성 셀 cryopreserve에 플랫폼을 제공 합니다. 이 메서드 biopreservation, 이러한 필드의 인터페이스에서 미래의 발전을 문을 여 분야 미세 기술을 소개 합니다.
• 셀-라덴 미세 채널을 위한 3 차원 조직 모델을 설계 Analytical and Bioanalytical Chemistry. Sep, 2009  |   Pubmed ID: 19629459 영양분과 3 차원 (3D) 조직 구조 내에서 산소의 배달은 세포 생존 능력을 유지 하는 것이 중요 합니다. 우리 3D 셀 라덴 hydrogels 계정 영양 소비를 하는 새로운 조직 관류 모델의 유효성을 검사 하는 내장. 모델 시스템 셀 라덴 hydrogels로 이론적인 영양 보급을 시뮬레이션 하 여 분석 했다. 우리는 다른 버스가 아닌 마이크로 채널 크기와는 hydrogel inter-channel 분리를 고려 하 고 파라 메 트릭 학습에 실시 한다. 우리는 영양소 소비 관류 채널 크기와 분리를 최적화 할 때 고려 될 필요가 가설을 세웠다. 우리 실험에 의해 가설의 유효성을 검사 합니다. 우리가 조작 원형 microchannels (r = 400 microm) 3d에서 셀 라덴 hydrogel 생성 (R = 7.5 m m, 볼륨 5 ml =). 이러한 채널은 개별적으로 또는 세포 생존 능력을 향상 하는 방법으로 영양소 및 산소 수송 증가 hydrogels 내에서 병렬로 배치 했다. 우리가 3D hydrogel 건설 기계 임대 채널 없이, 그리고 단일 및 듀얼 관류 미세 채널 내에서 가능한 셀의 공간적 분포를 측정할. 우리 조사 양적 확산 프로필의 수학적 모델링 및 실험 데이터를 사용 하 여 채널에서 레이디얼 거리의 함수로 서 세포 생존 능력. 우리의 시뮬레이션 채널 큰 반경으로 채널 채널 멀리 확산 멀리 3D hydrogel 통해 영양소 표시. 이 때문에 우리의 결과 공개는 hydrogel 걸쳐 가까운 상관관계 영양소 프로필 및 세포 생존 능력은 중요 하다.
• 양자 점 기반 에이즈 캡처 및 미세 채널의 영상 Biosensors & Bioelectronics. Sep, 2009  |   Pubmed ID: 19665685 세계적으로, 33.2만 이상의 사람들에 게 적절 한 의료 서비스에 대 한 제한 된 액세스와 개발 도상국에 살고 있는 대부분 인간 면역 결핍 바이러스 (HIV) 감염에서 고통 받는. 우리는 칩에 HIV 캡처 및 이미징 방법을 개발 양자 점 (Qdots)를 사용 하 여 처리 되지 않은 HIV 감염 환자의 전체 혈액의 안티 gp120 항 체 움직일 수 미세 칩에 fingerprick 볼륨 (10 microl)에서. 2 컬러 Qdots (Qdot525 및 Qdot655 streptavidin conjugates) 동시 라벨 봉투 gp120 당단백질 및 그것의 높은 스 glycans에 의해 캡처된 HIV를 식별 하기 위해 사용 되었다. Qdots를 사용 하 여이 듀얼 얼룩 이미징 기술을 어떤 전처리 없이 환자의 전체 혈액에서 HIV 입자의 정확한 식별을 위한 효과적인 도구를 제공 합니다. 이 칩에 HIV 캡처 및 영상 플랫폼 케어 포인트 진단 및 전염 성 질병의 모니터링 응용 프로그램을 위한 새로운도 만듭니다.
• 에이즈 결합 장치에 신속 하 게 자동화 된 셀 정량화입니다 Lab on a Chip. Dec, 2009  |   Pubmed ID: 19904402 랩 칩 장치 분석은 종종 높은 처리량 정량화 형광 강도, 조명, 초점 깊이 광학 확대의 다른 조건 하에서 얻은 형광 셀 이미지의 필요 합니다. 많은 실험실은 아직도 수동 계산-사용 지루한 비싼 프로세스 inter-observer 변화 하는 경향이 있다. 빠르고 정확한 데이터 수집 및 수동 편견 감소에 대 한 수동 계산 프로세스를 자동화할 수 있습니다. 세그먼트 및 미세 칩 이미지 분석 기법을 사용 하 여 Matlab에서 단일 얼룩 또는 여러 얼룩으로 레이블이 지정 된 셀의 개수와 수동 계산을 통해 그것의 이점에 설명 하는 방법을 소개 합니다. 우리의 방법의 유효성을 검사 하는 에이즈 모니터링을 위한 기반 하는 결합 셀 캡처 장치 사용 되었다. 캡처된 CD4(+) CD3(+) T 세포 DAPI, AF488-안티 cd4와 셀 식별을 위한 AF647 안티 CD3 얼룩이 있었다. 아예 4788 (76 x 3 x 21) 회색 컬러 이미지 폐기 10 HIV에 감염 된 환자의 전체 혈액 샘플 (21 장치)를 사용 하 여 장치에서 입수 했다. 자동 메서드를 유사 하 게 세포의 작은 숫자에 대 한 수동 계산을 수행 관찰 합니다. 그러나, 자동화 된 계산 하는 것이 더 정확 하 고 다중 색상에 대 한 수동 계산 보다 100 배 빠른 얼룩이 보다 더 많은 세포를, 특히 때 많은 수의 셀 필요가 측정할 수 (> 500 세포). 알고리즘은 전체 장치 영역을 커버 하는 후속 현미경 이미지에 대 한 자동. 그것은 일반적으로 같은 형광 랩 칩 셀 이미지에서 발생 하는 문제에 대 한 계정: 고르지 않은 배경, 겹치는 셀 이미지 및 여러 얼룩으로 셀 감지. 시간과 노력을 절약 하 고 증가 순환 종양 세포 검출, biosensors, 및 모니터링 장치, 즉 CD4 카운트 HIV에 셀 감지 등의 다양 한 응용 프로그램에 대 한 랩 칩 장치의 정확도 계산 하는 셀을 실험실에서이 메서드를 사용할 수 있습니다.
• Lensless 케어 포인트 테스트 영상 Conference Proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference. 2009  |   Pubmed ID: 19964416 우리는 미세 칩에 lensless 이미지 CD4(+) T-림프 구 계산 리소스 제한 설정을 병합 하는 플랫폼을 보여줍니다. CD4(+) T 림프 톨을 잡으려고 안티 CD4 항 체는 미세 칩에 움직일 수 있습니다. 캡처된 셀 lensless 그림자 이미징 기술을 사용 하 여 충전 결합 된 장치 (CCD) 센서에 의해 감지 되었습니다. 그레이 스케일 그림자 이미지의 캡처된 셀 칩 (24 4mm x 4mm x 50 엄마) 3 초 세 고 소프트웨어 자동 셀을 사용 하 여 열거 했다. 장치 달성 6.5% 캡처 효율성 + 70.2, + 5.4% 캡처 CD4(+) T-세포 특이성 88.8, 1.6 %ccd 효율 + 96 ± 2.4 %83.5 전반적인 플랫폼 성능 (n = 9 장치). 이 통합된 플랫폼 관리 지점 처리 되지 않은 전체 혈액에서 빠르게 캡처, 이미지 및 수 특정 셀 형식 (POCT) 테스트를 위한 잠재력이 있다.
• Microscale Electroporation: 과제 및 임상 응용 프로그램에 대 한 관점 Integrative Biology : Quantitative Biosciences from Nano to Macro. Mar, 2009  |   Pubmed ID: 20023735 Microscale 공학 장치 miniaturizing 체 외 세포 연구에 대 한 제어 가능한 microenvironments를 제공 하 여 생물학 응용 프로그램을 위한 도구 개발에 중요 한 역할을 한다. 비싼 시 약, 생체 모방 환경과 단일 셀을 조작 하는 능력의 낮은 사용 등 macroscale 들에 비해 다양 한 혜택을 제공 하는 소형된 장치. 다양 한 전기 매개의 공간 및 시간 제어 기능을 제공 Microscale electroporation microscale 엔지니어링의 주요 수혜자 중 하나입니다. Microscale electroporation 장치 제한 로컬 pH, 전기장 왜곡, 샘플 오염 그리고 transfecting 및 종류의 원하는 세포 생존 능력을 유지 하기 어려움의 변화 등 기존의 electroporation 접근법과 관련 된 줄이기 위해 사용할 수 있습니다. 여기, 우리는 microscale electroporation 메서드 및 생물학, 임상 응용 프로그램에 대 한 그것의 사용에 대 한 현재의 과제에 자신의 응용 프로그램의 최근 발전의 개요를 제시. 우리는 버스가 아닌 마이크로 채널 및 microcapillary electroporation로 microscale electroporation을 분류. 버스가 아닌 마이크로 채널 기반 electroporation microchannels 및 높은 처리량을 제어 방식 동적 흐름 조건 내에서 transfecting 셀에 사용할 수 있습니다. 반면, 정적 흐름 조건 제어 반응 챔버 내에서 transfecting 셀에 microcapillary 기반 electroporation은 사용할 수 있습니다. 우리 검사 microscale electroporation 임상 응용 프로그램에 대 한 사용 하 여 이러한 범주를 사용 하 여, 줄기 세포, 암 및 다른 질병에 관련 된 고 추가 임상 의학 및 생물학에서 사용 하기 위해이 기술을 발전의 과제를 논의.
• 레이어 레이어 3 차원 조직 피 셀 라덴 Hydrogel 방울 여 여 Tissue Engineering. Part C, Methods. Feb, 2010  |   Pubmed ID: 19586367 Bioengineer 3 차원 (3D) 조직 하는 능력은 암, 조직 기능 또는 기관 실패의 손실 등 다양 한 질환 치료에 잠재적으로 강력한 접근 이다. 그러나 전통적인 조직 공학 방법을 조작 기본 조직 microvasculature 및 마이크로아키텍처가 유사한 3 차원 조직 구조에 직면. 콜라겐에 캡슐화 된 평활 근 세포 (5mm x 5mm x 81 microm)의 3D 패치 인쇄 사용할 수 있는 bioprinter를 개발 했습니다. 현재 잉크젯 인쇄 시스템 세포 생존 능력 및 막힘의 손실 로부터 고통. 이러한 한계를 극복 하기 위해 우리는 기계적 밸브를 사용 하 여 셀이 포함 된 고 점도 hydrogel 단계인 인쇄 시스템을 개발. Bioprinting 플랫폼 개발을 사용 하면 다층된 3 차원 셀 라덴 hydrogel 구조 (층 당 두꺼운 16.2 microm) 제어 공간 분해능의 인쇄 (i) (근 위 축: 18.0 ± 7.0 microm과 원심 축: 4.9 microm ± 0.5), (ii) 높은 처리량 드롭릿 세대 (1 층 당 s, 160 방울/s), (iii) 셀 균일성 (26 백만 셀/mL, 5 백만 셀/Ml에서 20 cells/mm(2) + 122에서 2 cells/mm(2) + 시드그리고 천만 셀/Ml에서 38 cells/mm(2) + 216), 그리고 장기적인 생존 능력 (4) 문화 (> 90%, 14 일). 이 플랫폼 3D 조직 구조를 인쇄 하려면 인쇄 대체 조직 제조 함으로써 재생 의학 응용 프로그램에 대 한 도움이 될 수 있습니다.
• 개발 도상국에 감염 성 질환의 진단 위한 나노/Microfluidics Advanced Drug Delivery Reviews. Mar, 2010  |   Pubmed ID: 19954755 나노/미세 기술 강력한 진단 도구를 사용 하 고 감염 증 모두 개발 및 개발 도상국의 모니터링으로 떠오르고 있다. 정확 하 게 작은 유체 볼륨을 조작 하는 소형된 나노/미세 플랫폼 보다 신속 하 고 정확한 방식으로 의료 진단 수 있도록 사용할 수 있습니다. 이후 그들은 일회용, 저렴 한, 휴대용, 고 사용 하기 쉬운-전염 성 질환의 검출에 대 한 특히, 이러한 나노/미세 진단 기술은 잠재적으로 세계 보건 응용 프로그램에 적용 됩니다. 이 논문에서는, 개발 도상국의 자원 제한 설정에서 임상 치료 포인트 애플리케이션용 나노/미세 기술의 최근 발전 검토 하 고.
• Multi-scale 열과 질량 전송 세포 및 조직 Cryopreservation의 모델링 Philosophical Transactions. Series A, Mathematical, Physical, and Engineering Sciences. Feb, 2010  |   Pubmed ID: 20047939 세포와 조직 cryopreservation 동안 복잡 한 실제 프로세스를 거칩니다. 기본 물리적 현상을 이해 하는 것은 새로운 기술을 개발 하 고 현재 cryopreservation 방법을 개선 하기 위해 중요 합니다. 여기, 우리가 모델링 microscale 수준에서 세포 막에 걸쳐 macroscale 수준, 결정 화, 셀 볼륨 변경 및 대량 전송에서 열 전달을 포함 한 세포와 조직 cryopreservation 위한 multi-scale 방법을 설명 합니다. 이러한 multi-scale 방법을 세포 및 조직 cryopreservation 연구 수 있습니다.
• 위한 미소 셀 라덴 Hydrogels 조직 구조 설계 Biotechnology and Bioengineering. May, 2010  |   Pubmed ID: 20091766 이 문서에서 우리는 미소 셀 라덴 hydrogels 생체 모방 공학 조직 구조를 조작 하는 것에 대 한 생성 하는 접근 방식을 설명 합니다. 서로 다른 길이의 비늘에서 Micropores 셀 라덴 hydrogels micromolding 유체 채널 및 leaching 자당 결정에 의해 조작 했다. Microengineered 채널 agarose 솔루션 자당 크리스탈와 혼합이 포함 된 셀 라덴 hydrogel 전조 내에서 만들어졌습니다. Agarose 솔루션의 급속 한 냉각 솔루션 및 양식 micropores 자당 결정 대신 젤 사용 되었다. 과정 leaching 하는 자당은 젤 내의 셀의 직접 동원 정지 하면서 젤, 내의 homogeneously 분산된 micropores를 생성. 우리 또한 설계 된 다공성의 기능으로, 기계, 물리 및 생물 학적 속성 (즉, microporosity, 확산도, 그리고 세포 생존 능력) 셀 라덴 agarose 젤의 특징입니다. Microporosity 0%에서 40%를 통제 했다 고 다공성 agarose 젤에 분자의 확산도 컨트롤에 비해 증가 했다. 또한, 미소 agarose 젤에 배양 된 인간의 간장 암 세포의 생존 능력은 microchannels에서 생성 된 확산 프로필에 대응. 향상 된 그들의 퍼지는 속성을 바탕으로, 미소 셀 라덴 hydrogels microengineered 유체 채널을 포함 하는 재생 의학 및 의약품 검색 응용 프로그램에 대 한 생성 조직 구조에 대 한 유용한 도구 될 수 있습니다.
• Vitrification 및 액체 질소에 액체 방울의 공중 부양 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. Mar, 2010  |   Pubmed ID: 20176969 액체의 vitrification ultrarapid 냉각을 통해 극저온 환경에서 얼음 결정 형성을 금지 하는 경우 발생 합니다. 일반적으로, vitrification 액체와 그 주변 중간 큰 온도 차이 수반 한다. 우리의 작은 물방울 vitrification 실험에서 같은 vitrification 이벤트 액체 방울 액체 질소와 직접 접촉으로 올 때, 액체를 냉각 열 전달에 방해 Leidenfrost 현상에 의해 함께 관찰 합니다. 이것은 액체 방울 뜨거운 접시에 self-vaporized 때 발생 하는 일반적으로 관찰 된 Leidenfrost 현상에서 다릅니다. 급속 한 냉각의 경우 액체 단계 전환 硬 솔리드 (즉, vitrification) 및 액체 질소 (즉, Leidenfrost 현상)에 작은 방울의 공중 부양 자리 동시에. 여기, 우리 3 치수 매개 변수 (즉, 스테판, 비오, 및 푸리에 숫자)를 포함 하는 이론적 모델을 사용 하 여 이러한 두 가지 동시 실제 이벤트를 조사 합니다. 우리는 이론적으로 설명 하 고 Leidenfrost 효과 존재 cryoprotectant 물방울의 vitrification 동안 임계값 물방울 반경 실험적으로 관찰.
• 세포 외 기질 싫어 하지로 Hydrogels 엔지니어링 Nanomedicine (London, England). Apr, 2010  |   Pubmed ID: 20394538 세포 외 기질 (ECM) proteoglycans, 단백질과 다른 수용 성 분자의 구성 된 복잡 한 세포 환경 이다. ECM 성장과 셀 통신 규제 포유류 세포와 중요 한 세포 기능, 다양 한 조직 및 장기에 셀 조립 등의 다양 한 규제 환경 구조 지원을 제공 합니다. 네이티브 ECM의 복잡 하 고 조직 된 나노 채널을 모방 하는 맞춤형된 체 외 세포 문화 환경을 개발 하는 것이 바람직하다입니다. 최근 연구 결과 네이티브 ECM 모방 hydrogels 잠재력을 보여주었다. 이러한 설계 네이티브 같은 ECM는 진단 및 치료 연구에 대 한 합리적인 큐 셀 제공 가능성이 높습니다. 새로운 생체 재료에 대 한 연구 범위 및 조직 공학 및 재생 의학 응용 프로그램에 대 한 생체 모방 hydrogel 건설 기계 임대를 조작 하는 데 사용 하는 기술을 확장을 주도하 고 있다. 이 문서에서 우리 생물 의학에서 체 외 모델에서 hydrogel 조직 구조 셀을 캡슐화 뿐만 아니라 그들의 응용 프로그램을 만드는 현재 최신의 엔지니어링 방법의 진행 상황을 자세히 설명 합니다.
• 리소스 제한 설정에 대 한 HIV-1 바이러스 부하 분석 실험 개발에 발전 Biotechnology Advances. Nov-Dec, 2010  |   Pubmed ID: 20600784 상업 hiv-1 RNA 바이러스 부하 분석 실험은 일상적으로 모니터링 항 레트로 바이러스 치료 (미술) 선진국에서 사용 되었습니다. 그러나, 이러한 분석 실험 고가의 장비 및 시 약, 잘 훈련 된 연산자 및 설립된 실험실 인프라 필요. 이러한 요구 사항을 사람들이 가장 hiv-1 전염병에 시달리는 리소스 제한 설정에 그들의 사용을 제한 합니다. 磁 p24 분석 결과, 역전사 (RT) 분석 결과 사내 반전 녹음 방송 정량적 중 합 효소 연쇄 반응 (qPCR RT) 등 저렴 한 대안 개발 되었습니다. 그러나, 관리 지점 (POC) 테스트로 아직도 시간이 많이 걸리는, 기술적으로 복잡 하 고 분산 된 실험실에 대 한 부적 절 한 그들은. Microfluidics 및 나노기술의 최근 발전을 저렴 한 비용, 신속 하 게, 강력 하 고 간단한 hiv-1 바이러스 부하 모니터링 시스템을 개발 새로운 전략을 제공 합니다. Hiv-1 바이러스 부하 모니터링 개발 및 개발 설정에서 사용 되는 최신의 기술을 검토 합니다. 신흥 접근 microfluidics 및 나노기술, POC hiv-1 바이러스 부하 분석 실험에 통합 될 수 있는 기반으로 설명 합니다.
• 평평한 표면에 복합 물방울의 영향: 단일 셀 피에 대 한 모델 Physics of Fluids (Woodbury, N.Y. : 1994). Aug, 2010  |   Pubmed ID: 20838481 영향과 평평한 표면에 복합 점성 방울의 확산 계산 모델로 전면 관리 방법을 사용 하 여 단일 셀 피에 대 한 공부는. 이것은 기존 잉크젯 인쇄 방법을 사용 하 여 기판에 정확 하 게 방울 세포 캡슐화를 인쇄 하 여 2 차원 및 3 차원 조직 구조 셀에 의해 셀을 만들기 위해 개발 하는 기술. 셀 인쇄의 성공은 주로 고체 표면에 캡슐화 된 세포의 영향 역학의 깊은 이해를 필요로 하는 인쇄 프로세스 중 세포 생존 능력에 따라 다릅니다. 현재 연구는 세포 캡슐화 방울의 증 착에 대 한 모델을 개발 하는 첫 번째 단계입니다. 셀을 나타내는 내부 드롭릿, 캡슐화 드롭릿 및 주변 유체는 모두 뉴턴의 것으로 간주 됩니다. 크기가 없는 매개 변수를 변형 및 캡슐화 된 세포의 변형 속도 둘 다 세포 손상 관련 가설 프로브 범위에 대 한 시뮬레이션 수행 됩니다. 내부 물방울 변형 일관 되 게 증가: 레이놀즈 번호 증가; 로 셀으로 캡슐화 방울의 직경 비율 감소; 표면 긴장 공기 솔루션 인터페이스 솔루션 셀 인터페이스의 비율 증가; 드롭릿 감소; 캡슐화 셀의 점도 비로 또는 평형으로 각도 감소에 문의. 그것은 그 최대 변형 관찰 범위 베버 숫자에서 우리 (적어도) 한 로컬 최소 있다 = 2. 그 후, 평행 판 사이 셀의 압축의 실험 데이터를 기반으로 상관 관계를 사용 하 여 생존에 셀 변형 효과 추정 됩니다. 이러한 결과 셀 인쇄 하는 동안 최대한 세포 생존 능력에 대 한 최적의 매개 변수 범위를 달성에 대 한 통찰력을 제공 합니다.
• 광고 문안: 마이크로 및 Nanofluidics-생명 공학에 응용 프로그램 Biotechnology Journal. Feb, 2011  |   Pubmed ID: 21298797
• 케어 포인트 테스트에서 세포 및 미생물 시각화를 위한 소형된 Lensless 이미징 시스템 Biotechnology Journal. Feb, 2011  |   Pubmed ID: 21298800 포인트-중-케어 (POC) 저가 강력 하 고 사용자 친화적인 진단 기능이 전염 성 질환을 치료 하 고 개발 도상국에서 그들의 확산을 방지 해야 합니다. 마이크로 및 나노 기술의 최근 발전 광학 및 유체 기술 (optofluidics) 포장 비용 효율적인 lensless 이미징 방법과 POC 테스트 리소스 제한 설정에 대 한 진단의 합병을 활성화 했습니다. 신흥 lensless 이미징 기술의 애플리케이션으로 감지 하 고 신속 하 고 저렴 한 진단 결정 수 있는 관심의 셀을 계산 합니다. 이 검토 lensless 이미징 및 진단 시스템의 발전과 개발 도상국에서 잠재적인 임상 응용 프로그램을 제공합니다. 신흥 기술 비용 효율성, 이동성, 감도, 처리량 및 리소스 제한 설정에 대 한 사용의 용이성을 고려 하 고 POC 관점에서 검토를 거치게 됩니다.
• 높은 처리량 셀 패턴화 할 플랫폼을 사용 하 여 3 차원 체 외 난소 암 Coculture 모델 Biotechnology Journal. Feb, 2011  |   Pubmed ID: 21298805 암 병 리에 대 한 우리의 이해를 개선 하 고 더 나은 암 치료법 개발을 vivo에서 질병의 보다 정확한 표현을 제공 하는 생체 외에서 3D 암 모델 긴급 하 게 필요 합니다. 그러나, micropipettes에서 셀의 수동 방출에 따라 3D 모델의 개발 세포 밀도, 제한 된 반복성 가난한 제어 같은 한계에서 고통, 낮은 처리량, 그리고, coculture 모델의 경우 셀 형식 (예: 암 및 stromal 세포) 사이의 공간적 거리 재현 제어할 수의 부족. 이 연구에서 우리는 최근에 소개 된 3D 모델 토대로 Matrigel ™에 자발적으로 겹쳐 인간 난소 암 (OVCAR-5) 셀에 acini 다세포 형성. 높은 처리량 자동화 된 셀 인쇄 시스템 bioprint Matrigel ™에 암 세포와 정상 fi broblasts micropatterned를 사용 하 여 3D coculture 모델을 소개 합니다. 두 세포 유형; 높은 처리량 및 재현 방식에서 공간적 제어 microenvironment (예를 들어, 셀 밀도, 셀 셀 거리) 내에서 꽃무늬 했다 두 종류 인쇄 하는 동안 실행 가능한 유지 하 고 증식 세포 패터 닝을 수행. 이 이렇게 설립된 매크로 스케일 3 차원 문화 모델의 소형화 가능 종양 및 stromal 세포 사이의 여러 알 수 없는 규제 피드백 메커니즘에 대 한 체계적인 조사를 허용 하 고 높은 처리량 약물 검사를 위한 도구를 제공 것 이다.
• 조직 공학 응용 프로그램에 대 한 미세한 이미지에서 세포 정렬의 자동화 되 고 적응력이 정량화 Tissue Engineering. Part C, Methods. Jun, 2011  |   Pubmed ID: 21370940 셀룰러 맞춤 형식의 많은 조직, 근육, 힘 줄, 신경, 각 막 등 기능적, 물리적, 및 생물 학적 특성에 중요 한 역할을 한다. 이러한 조직 재생을 위한 현재 노력 세포 microenvironment 세포 정렬을 용이 하 게 하는 생체 재료를 개발 하 여 복제 포함 됩니다. 설계 된 microenvironments의 기능 효과 평가 하기 위해 하나의 필수 조건 세포 정렬의 부 량입니다. 따라서, 조직 공학 응용 프로그램에 대 한 셀룰러 맞춤 척도를 정확, 신속 하 고 융통성 있는 방법론에 대 한 필요가 있다. 우리는 자동화 방법, 맞춤 점수의 추출 이진화 기반 개발 해결이 요구 (BEAS), 다양 한 현미경 이미지에에서 셀 방향 분포 결정. 이 메서드는 시퀀스 된 응용 프로그램의 중간 및 밴드 패스 필터, 로컬로 적응형 해독 방법 및 이미지 처리 기술을 결합 합니다. 셀룰러 맞춤 점수 방향 분포를 강력한 점수 매기기 알고리즘을 적용 하 여 얻을 수 있습니다. 우리 문헌에 보고 된 기존 방법으로 결과 비교 하 여 BEAS 방법의 유효성을 검사 (즉, 수동, 방사형 빠른 푸리에 변환-레이디얼 합계 및 그라데이션 기반 접근). 유효성 검사 결과 BEAS 메서드 (R(2)=0.92) 결정 계수 수동 방법으로 통계적으로 비교 정렬 점수에 결과 표시. 따라서,이 연구에 도입 된 BEAS 메서드 설계 조직 구조 및 셀룰러 맞춤 및 조직 생체의 정확 하 고 편리 하 고, 적응할 수 있는 평가 가능.
• 생활 방울의 혈액 은행입니다 PloS One. 2011  |   Pubmed ID: 21412411 혈액 은행에는 일상 생활의 수백만 영향을 미치는 광범위 한 보건 영향이. 그것은 잠재적으로 biopreservation 신기술에서 혜택을 수 있습니다. 그러나, vitrification 전통적인 cryopreservation 기술을 통해 장점을 보이고 있다, 비록 그것은 하지에 통합 처리량 문제 때문에 주로 수혈 의학. 여기, 우리 적혈구 microdroplets vitrify 수 있는 확장 가능한 방법 제시. 이 이렇게 짧은 시간에 대량의 혈액의 vitrification를 사용 하면 고 혈액 cryopreservation에 대 한 실용적이 고 확장 가능한 생명 공학 도구.
• 요청 시 드롭 단일 셀 고립과 총 RNA 분석 PloS One. 2011  |   Pubmed ID: 21412416 급속 하 게 다른 유형의 솔루션에서 가능한 단일 세포 분리 기술을 의료 유전체학 분야에 크게 기여 했다. 과제 모두 효율적인 추출, 격리 및 그들 때문에 제한 된 수준의 제어가 단일 셀 조작 과정에서 살아 계속 뿐만 아니라 이기종 솔루션에서 단일 세포의 패턴화 할 수 있도록 남아 있습니다. 여기, 우리가 격리 및 다른 유형의 세포 정지 (10% 대상 셀 혼합)에서 단일 셀 패턴 (97.0±0.8%), 추출 된 세포의 생존 능력을 보존 하 고 비 꽃무늬 컨트롤에 비해 격리 된 셀에서 게놈 정보를 얻을에 microdroplet 기반 방법을 제시. 셀 캡슐화 과정은 실험적 및 이론적으로 분석 했다. 격리 된 셀을 사용 하 여, 우리 1000 유전자 가운데 11 줄기 세포 표시를 확인 하 고 컨트롤을 비교 합니다. 이 자동화 된 플랫폼 이후 게놈 분석 사용 하 여 기존 방법에 비해 적은 처리 단계에 대 한 높은 처리 셀 조작 가능 하 게 합니다.
• 세균성 희생 Porogens Decellularized 다공성 건설 기계 임대를 살고 있다 PloS One. 2011  |   Pubmed ID: 21552485 Decellularization 및 cellularization 장기의 조직 공학 및 재생 의학에서 파괴적인 방법으로 떠오르고 있다. 다공성 hydrogel 건설 기계 임대 가능한 조직 모방으로 조직 공학, 재생 의학 및 신약에서 광범위 하 게 응용 프로그램을 했습니다. 그러나, 기존 hydrogel 제조 기술을 기 공 상호, 밀도 건설 기계 임대에 포함 된 셀을 비효율적인 영양소와 산소 수송 리드 크기 제한 제어에서 고통. 여기에서, 우리는 희생 porogens로 살아있는 박테리아를 사용 하 여 조직 설계 구조에 대 한 새로운 플랫폼을 개발 하는 혁신적인 접근 방식을 시연. E.coli 꽃무늬 되었고 상호 연결 된 3 차원 (3D) hydrogel 네트워크에서 교양. 성장 박테리아 생성 상호 연결 된 micropores 및 microchannels. 그리고는 scafold decellularized는 박테리아 lysing 및 세척 단계를 통해 비 계에서 탈락 했다. Bioprinting와 함께 3 차원 다공성 네트워크 이렇게 광범위 하 게 적용 하 고 조직 줄기 세포와 다른 세포 유형 시드 수 있도록 특정 응용 프로그램과 호환 될 가능성이 있다.
• Lensless 동시 미세 정자 모니터링 및 정렬에 대 한 이미징 Lab on a Chip. Aug, 2011  |   Pubmed ID: 21677993 불 임, 남성 요인 (최대 50%의 경우, 정자의 품질, 정자 수, 운동 성 등을 정의 하는 매개 변수 식별을 필요로 하는 담당 하는 중의 영향을 받는 생식 시대 (9%)의 530만 미국 커플. 체 외 수정 (IVF) 내부 세포질 정자 주입 (ICSI)의 유무는 남성 불 임 문제를 극복 하기 위해 현대 임상 연습에서 가장 널리 사용 되는 보조 생식 기술 (예술) 되었다. IVF와 ICSI의 장애물 중 하나는 식별 하 고 낮은 정자 개수 (oligozoospermia) 또는 낮은 정자 운동 성 (oligospermaesthenia) 정액 샘플에서 가장 운동 하 고 아마도 가장 건강 한 정자를 분리에 있다. 미세 시스템 흐름 시스템과 정자 정렬 잠재적인 것으로 나타났습니다. 그러나, 작은 시야 (FOV) 이미지 정자 모션에 일반적으로 사용 되는 기존의 현미경의 정자 세포의 다 수를 동시에 추적에 도전을 제공 합니다. 우리 넓은 FOV 수 있도록 미세 칩으로는 lensless 전 하 결합 소자 (CCD)는 통합이 문제를 해결 하 고 미세 채널 내 정자로 자동 기록 이동 합니다. 통합된 시스템을 통해 정렬 및 미세 채널에 배치 된 정자의 인구를 추적. 이 채널은 수평 및 수직 구성 비슷한 임상적으로 사용 되는 수영-최대 열 방법에에서 모니터링할 수 있습니다. 정자 motilities 개별 정자의 그림자 경로 추적 하 여 측정할 수 있습니다. 또한, 정자 미세 채널의 출구 쪽으로 입구에서 수영으로 정렬 됩니다, 메구미 정자를 콘센트에 도달 하는 과정 끝에 채널에서 추출할 수 있습니다. 이 기술은 각 정자 운동 성 응답을 넓은 시야, oligozoospermic 또는 oligospermaesthenic 샘플, 가장 운동 정자 정자의 작은 수 풀에서 고립 될 필요를 작업할 때 특히 유용 하 게 증명할 수 있는 측면에서 개별적으로 평가 메서드를 발생할 수 있습니다.
• 셀 기반 Microarrays 및 높은 처리량 약물 검사 응용 프로그램에 대 한 Microengineering 메서드 Biofabrication. Sep, 2011  |   Pubmed ID: 21725152 마약 후보자의 수백만에서 효과적인 치료제에 대 한 심사는 비싼, 시간이 소모 되 고 종종 동물의 광범위 한 사용으로 인해 우려에 직면. 비용 효율성을 개선 하 고 제약 연구에서 동물 실험을 최소화 하기 위해 생체 외에서 단층 셀 microarrays multiwell 격판덮개 분석 실험으로 개발 되었습니다. 셀 microarrays 미세 시스템과 통합 자동화 및 제어 구성 요소를 로드, 후보 화합물 및 대상 셀의 소비를 크게 감소 촉진 했다. 기존의 체 외 테스트에 비해 처리량을 크게 증가 하 고 이러한 방법에도 시스템 및 in vivo 동물 모델, 이러한 플랫폼에 연관 된 비용 prohibitively 높은 남아 있습니다. 게다가, 3 차원 (3D) 셀 기반 약물 검사 모델 vivo에서 microenvironment 및 네이티브 조직의 기능을 흉내낼 수 있는 필요가 있다. 여기, 우리 3D 셀 기반 약물 검사 분석 실험 개발에 사용할 수 있는 최신의 microengineering 접근 방법을 제시. 우리 라이브 셀 기반 배열을 3 차원 체 외 세포 문화 시스템, 미세 세포 문화 시스템, 그리고 높은 처리량 약물 검사를 그들의 응용 프로그램을 강조 표시합니다. 우리 결론 신흥 microengineering 접근 방법 중 bioprinting 높은 시간적, 공간적 제어 및 다목적 반복 가능한 3D 셀 기반 구조를 제공 하는 큰 잠재력을 보유.
• CD4 + T-세포 탄자니아 에이즈에 감염 된 환자에서 휴대용 마이크로 칩 카운트 플랫폼을 사용 하 여 열거 합니다 PloS One. 2011  |   Pubmed ID: 21754988 CD4(+) T-림프 구 수 (CD4 수) 안티 retroviral 치료 (미술) 동안 에이즈에 감염 된 환자를 모니터링 하는 데 사용 하는 표준 방법입니다. 세계 보건 기구 (WHO)가 지적 또는 핸드헬드, 포인트 관리, 신뢰성, 그리고 저렴 한 CD4 카운트 플랫폼 리소스 부족 한 설정에서 급히 필요 하는 것이 좋습니다.
• 균일 하 고 제어 크기 Embryoid 바디 형성에 대 한 미 발달 줄기 세포 Bioprinting Biomicrofluidics. Jun, 2011  |   Pubmed ID: 21799713 배아 줄기 세포 (ESCs)는 유기 체에 있는 거의 모든 세포 유형으로 분화 하 여 따라서 세포 치료 및 재생 의료에 대 한 큰 약속을 잡고 multilineage 잠재력을 가진 만능. Escs의 체 외 분화 embryoid 바디 (EB) 형성 이라고 하는 위상으로 시작 합니다. EB embryogenesis의 초기 단계를 모방 하 고 생체 외에서 ESC 분화에 필수적인 역할을 한다. EB 균일성 및 크기 Escs의 형 식을 직접 영향을 미치는 중요 한 매개 변수가 있습니다. 다양 한 방법은 개발 되었습니다 양식에 EBs, 셀의 자연 집계를 포함 하는. 그러나 도전 재현할 수 있는 방식으로 양식에 EBs 제어 크기, 모양, 및 균일성 유지. 현재 걸려 드롭 메서드는 노동 집약 시간이 소요. 이 연구에서 우리는 기존 교수형 드롭 방법으로 bioprinting 기술을 통합 하 여 관리할 수 있는, 균일 크기의 Ebs를 형성 하는 접근 방식을 보고 합니다. 여기에 제시 된 방법은 강력 하 고, 간단 하 고 신속 하 게 합니다. 기존의 수동 걸려 놓기 방법에 비해 크게 향상 된 EB 크기 균일도 소개 합니다.
• 단일 대상 셀 캡슐화의 통계적 모델링입니다 PloS One. 2011  |   Pubmed ID: 21814548 높은 처리량 요청 시 드롭 시스템 분리 및 여러 셀 종류의 다른 유형의 혼합물에서 개별 대상 세포의 캡슐화에 대 한 조직 공학 및 재생 의학, 유전체학, 및 cryobiology에서 광범위 한 응용 프로그램에는 생명 공학에서 나오는 방법입니다. 그러나, 작은 물방울에 셀 캡슐 제어 하기 어렵다 무작위 과정 이다. 통계 모델 기본 프로세스의 이해 및 관련 매개 변수 추정을 제공 하 고 높은 신뢰 수준 사용 하 여 격리 프로세스 동안 방울에 세포의 캡슐화를 통해 안정적이 고 반복 가능한 제어를 사용 수 있습니다. 우리 모델링 하 고 실험적으로 셀 로드 및 대상 셀 농도의 다양 한 조합에 대 한 microdroplet 기반 셀 캡슐화 과정을 확인 한. 여기, 우리가 이론적으로 설명 하 고 실험적으로 격리 하는 모델의 유효성을 검사 하 고 복잡 한 주변 시스템을 사용 하지 않고 다른 유형의 혼합물에서 셀 패턴 단일 대상.
• 셀을 캡슐화 Microscale Hydrogels 음향 파도 사용 하 여 조립 Biomaterials. Nov, 2011  |   Pubmed ID: 21820734 Microscale hydrogels 조직 공학 및 재생 의학을 위한 빌딩 블록으로 예를 들어, 의학 및 생물학, 광범위 한 응용을 찾을. 이러한 응용 프로그램에서 이러한 microgels 큰 복잡 한 3 차원 구조를 조작 하는 조립 됩니다. 이 방법의 성공 비 파괴 및 높은 처리량 어셈블리는 microgels의 필요합니다. 다양 한 어셈블리 방법을 기반으로 인터페이스를 수정 하 고 microfluidics를 사용 하 여 개발 되었습니다 하지만 지금까지 아무도 사용 가능한 어셈블리 기술을 효율적으로 초 이내에 신속 하 게 비-침략 적 필드를 사용 하는 microgels 조립 능력을 나타났습니다. 음향은 작은 물방울, 셀과 biomolecules 조작 생물 의학 분야에서 널리 사용 되었습니다. 이 연구에서 우리는 유지 세포 생존 능력과 microgels 셀을 캡슐화에 대 한 간단 하 고, 비-침략 적 음향 어셈블러 개발 (> 93%). 우리는 (50 μ m 및 100 μ m의 직경)와 microbeads 및 (10 μ L, 20 μ L, 40 μ L, 80 μ L의 볼륨)와 서로 다른 크기와 모양 (예를 들어, 큐브, 잠금 키 모양, 테트리스, 본) microdroplets에 microgels에 대 한 어셈블러 평가. Microgels 초에서 비 침략 적 방식으로 조립 했다. 이 결과 개발 된 음향 접근 조직 공학, 재생 의학, 약리학 연구 및 응용 프로그램을 차단 하는 높은 처리량에 대 한 활성화 생명 공학 도구 될 수를 나타냅니다.
• Microscale Hydrogels의 3 차원 자기 조립입니다 Advanced Materials (Deerfield Beach, Fla.). Oct, 2011  |   Pubmed ID: 21830240
• 휴대 전화 영상 ELISA 케어 포인트 소변에서 난소 암 HE4 Biomarker를 감지 하는 마이크로 칩의 통합 Lab on a Chip. Oct, 2011  |   Pubmed ID: 21881677 난소 암은 초기 단계와 고급 수준의 질병으로 대부분의 환자에서 무 증상. 조기 발견을 방해 및 난소 암 환자에서 높은 사망률으로 인해 자주 간단 하 고 비 침 습 테스트 하는 것을 얻을 수 있는 비용 효과적인 방법의 부족. 여기, 우리는 소변에서 간단 하 고 저렴 한 마이크로 칩 ELISA 기반 탐지 모듈 즉, 휴대용 탐지 시스템을 사용 하는 휴대 전화/충전 결합 장치 (CCD) 난소 암 biomarker, HE4, 척도를 보고 합니다. 휴대 전화와 모바일 응용 프로그램의 통합 부피, 비싼 분 광 광도 계에 대 한 필요성을 제거 하는 ELISA 결과, 마이크로 칩의 즉각적인 처리를 사용할 수 있습니다. 휴대 전화 또는 lensless CCD 시스템에 의해 감지 HE4 수준 암 환자에 게 서 소변 샘플에서 크게 상승 했다 (n = 19) 건강 한 컨트롤 보다 (n = 20) (p < 0.001). 수신기 작동 특성 (ROC) 분석 ELISA 마이크로칩 자동된 분석 모바일 응용 프로그램을 실행 하는 휴대 전화와 결합 했다 90%의 특이성에서 89.5%의 감도 했다. 같은 특이성에서 마이크로 칩 ELISA와 결합 한 CCD 84.2%의 감도 했다. 끝으로, 마이크로칩 ELISA 색도계 측정 휴대 전화/CCD 기반 기술로 통합 HE4 biomarker 포인트-중-케어 (POC), 진단 및 치료 모니터링을 위한 머리 맡 기술을 만드는 방법은 포장을 감지 사용할 수 있습니다.
• 나노 래 칫에 부드러운 화물의 수송 Applied Physics Letters. Aug, 2011  |   Pubmed ID: 21901051 표면 래치 드롭릿 교통 미세 시스템에 대 한 안내 수 있습니다. 여기, 우리는 microgels에 방울 방울 낮은 진동 진폭 ratcheting 메커니즘에 의해 이동 하는 단방향 nanotextured 표면을 사용 하 여 캡슐화 된 작동 시연. Nanofilm 방울 microscale hydrogels 즉, 캡슐화 된 소프트 화물 이동에 최소한의 드롭 모양 변형으로 래치를 따라 수행합니다. Nanofilm 농산물 단방향의 기울어진된 nanorods 일로, 므로 단일 방향으로 물방울 모션. 최대 드롭릿 번역 속도 nanofilm에서 제공 하는 높은 처리량 microgel 향한 통로 어셈블리 응용 프로그램 복잡 한 구조를 구축 하 3.5 mm∕s을 결정 했다.
• 최소 볼륨 Vitrification의 의료 응용 프로그램에서의 신기술 Nanomedicine (London, England). Aug, 2011  |   Pubmed ID: 21955080 세포/조직 biopreservation는 광범위 한 보건 및 생활의 수백만 영향을 미치는 사회 경제적 영향. Cryopreservation 기술은 세포와 생식 의학 이나 장기 이식 등 병원을 대상으로 조직 유지 하는 효율적인 방법을 제공 합니다. 이러한 기술 중 vitrification 전통적인 저속 냉동 방법에 비해 얼음 결정 형성의 해로운 효과 제거 하 여 post-thaw 세포 생존 능력 및 기능에 상당한 개선을 표시 했다. 그러나, 높은 cryoprotectant 에이전트 농도 필요, 독성 및 세포와 조직에 삼 투 스트레스를 유도 한다. 그것은 보였다 그 vitrification 작은 샘플 볼륨을 사용 하 여 (즉, < 1 μ) 크게 냉각 속도 증가 하 고 따라서 필요한 cryoprotectant 에이전트 수준 감소 시킨다. 최근, 나노 및 마이크로 스케일 신흥 기술을 보여주었다 잠재적인 picoliter nanoliter 샘플 크기를 조작 하. 따라서 cryogenics와 나노 기술의 시너지 통합 biopreservation 방법을 개선 하기 위해 가능성이 있다.
• Microchannels에서 선택적으로 캡처된 레이블 없는 셀의 제어 가능한 릴리스 Lab on a Chip. Dec, 2011  |   Pubmed ID: 22002065 Microchannels에서 체액의 세포의 선택적 캡처는 광범위 하 게 의학을 순환 종양 세포 격리, 신속한 CD4(+) 셀 에이즈 모니터링 및 전염 성 질환의 진단에 대 한 계산을 가능 하 게 변형 시켰다. 결합 시스템에서 셀 캡처 방법을 시연 되어 있지만 캡처된 셀 출시 상당한 도전 남아 있습니다. 가능한 검색 microchannels에서 캡처된 레이블 없는 셀의 재배를 허용 하 고 후 처리 하 여 생물 과학의 새로운 시대를 수 있게 된다. 출시에 상당한 도전 immobilization 단백질 기반 메서드를 사용 하는 경우에 특히 셀 버스가 아닌 마이크로 채널 표면에 강력 하 게 준수는 사실에서 온다. 유체 전단 및 효소 사용 된 microchannels에서 캡처된 세포 분리, 비록 이러한 방법 세포 손상 및 세포 특성에 영향을 알려져 있습니다. 이 종이 microchannels 유체 전단 또는 효소를 사용 하지 않고 선택적으로 캡처된 레이블 없는 셀 출시 새로운 기술을 설명 합니다. 우리가 성공적으로 릴리스 효율 (59% ± 4%)와 높은 특이성 (89% ± 8%), 생존 (94% ± 4%), 미세 채널에 혈액에서 캡처된 CD4(+) 셀 (단 혈액 세포의 3.6%)를 릴리스 했습니다. 우리 더 구체적으로 캡처 및 controllably는이 연구에 사용 된 혈액 샘플에만 혈액 세포 당 19 셀 수 계량 된 전체 혈액에서 CD34(+) 줄기 세포를 해제 하 여 시스템 유효성 검사. 또한 우리의 결과 microchannels에서 발표 하는 CD4(+) 및 CD34(+) 셀 건강 하 고 생체 외에서 문화에 대 한 의무가 있었다을 가리킨다. 수동 흐름 기반 결합 방법 활용 저렴, 조작 하기 쉬운 microchannels 선택 레이블 없는 셀 수 있도록 캡처 및 출시 미만 10 분, 또한 관리 지점에서 사용할 수 있습니다. 분리 하 여 광범위 한 응용된 생물 과학, 조직 공학, 재생 의학 등에서 광범위 하 게 응용 프로그램을 제공 하는 혼합 된 인구에서 셀, 희귀 세포 및 줄기 세포 격리, proteomic/게놈 연구, 클론/인구 분석 정화 제시 기술을 사용할 수 있습니다.
• Nanoliter 물방울 Vitrification Oocyte Cryopreservation에 대 한입니다 Nanomedicine (London, England). Dec, 2011  |   Pubmed ID: 22188180 목표: Oocyte cryopreservation 남아 주로 실험, 해 동된 oocyte 당만 2-4%의 라이브 출생 율. 이 연구에서는 oocyte vitrification nanoliter 물방울 기술 소개. 재료 & 방법: 이젝터 기반 드롭릿 vitrification 시스템 지속적으로 nanoliter 방울에 oocytes를 cryopreserve 하도록 설계 되었습니다. Oocyte 생존 율, 문법과 및 각 vitrification 단계 후 parthenogenetic 개발 신선한 oocytes 비교 평가 했다. Oocytes cryoprotectant 에이전트 로드/언로드, 후 검색 결과: 고 nanoliter 방울 캡슐화 문화 24 h 후 신선한 oocytes에 비해 생존 율을 보였다. 또한, oocytes vitrification/녹고 그 신선한 oocytes 유사한 문법과 후 복구. 또한, nanoliter 방울 캡슐화 후 oocyte parthenogenetic 활성화 속도 신선한 oocytes에 대 한 관찰과 비교 했다. 이 nanoliter 방울 기술은 높은 냉각 및 낮은 cryoprotectant 에이전트 수준 (즉, 1.4 M 에틸렌 글리콜, 1.1 M 디 메 틸 sulfoxide 1m 자당)를 사용 하 여, 잠재적인 기술 oocyte cryopreservation 결과 개선 함으로써 지구 온난화 속도에 oocytes vitrification 가능.