Summary

Сниженной гравитационные окружающей среды и комплектующие Демонстрации проточной цитометрии и Companion микрожидкостных Технология смешивания Прототип миниатюрных

Published: November 13, 2014
doi:

Summary

Космический полет диагностика крови нужны инновации. Мало демонстрации были опубликованы, иллюстрирующая в полете, снижение тяжести технологии диагностики здоровья. Здесь мы представляем метод для строительства и эксплуатации параболической летных испытаний установки для прототипа точка-в-санитарной потока цитометрии дизайна, с компонентами и подготовки стратегий, пригодных для других установок.

Abstract

До недавнего времени, астронавт образцы крови были собраны в полете, транспортируется на землю на Space Shuttle, и проанализированы в земных лабораториях. Если люди путешествовать за пределы низкой околоземной орбиты, переход к пространственно-готов, пункт-ухода (СПЭ) тестирование не требуется. Такое тестирование должно быть комплексным, легко выполнить в сниженной гравитации среды, и не зависит от стрессов запуска и полетов в космос. Бесчисленные устройства ВОУ были разработаны, чтобы имитировать в лабораторных масштабах коллег, но большинство имеют узкие приложений и лишь немногие из них очевидный использованию на в полете, уменьшенной гравитации среды. На самом деле, демонстрации биомедицинской диагностики в пониженной гравитации ограничены вообще, делая выбор компонент и определенные материально-технические проблемы, трудно подойти, когда стремится испытать новую технологию. Чтобы помочь заполнить пустоту, мы представляем модульный метод строительства и эксплуатации диагностического устройства прототип крови и связанного с рarabolic испытательный полет установка, что соответствует стандартам для летных испытаний на борту параболический полет, пониженной гравитации самолетов. Метод первый посвящен сборке буровой установки в полете, уменьшенной гравитации тестирования проточной цитометрии и компаньона микрожидкостных чипа смешивания. Компоненты могут быть адаптированы к другим конструкций и некоторых пользовательских компонентов, таких как образец микрообъема погрузчика и micromixer может представлять особый интерес. Затем способ сдвиги сосредоточиться на подготовке к полету, предлагая рекомендации и предложения для подготовки к успешной летных испытаний в отношении подготовки пользователей, разработке стандартной операционной процедурой (СОП), и другие вопросы. Наконец, в-полете экспериментальные процедуры, характерные для наших демонстраций описаны.

Introduction

Неадекватность текущей диагностики здоровья космических готов представляет ограничивающим фактором для более глубокого пилотируемой космонавтики. Диагностика должны быть всеобъемлющими, простой в использовании в пониженной гравитации, и относительно устойчивым к воздействию стрессов запуска и космического полета (например, высокие перегрузки, вибрации, излучения, изменения температуры, и давления в салоне изменения). События в пункт оказания медицинской помощи тестирования (POCT) может перевести на эффективных решений космического полета за счет использования небольших образцов пациентов (например, палец укол), более простые и меньшие струйная (т.е. микрофлюидики), а также снижение потребления электроэнергии, в числе прочего Преимущества. Проточная цитометрия является одним привлекательным подход в пространстве-POC из-за широкой полезности этой технологии, в том числе к подсчета клеток и количественного биомаркеров, а также значительным потенциалом миниатюризации. Предыдущие космические отношение проточные цитометры включают 'упаковки effic ядернойiency "(NPE) инструмент, который используется одновременное дуговой лампы индуцированной флуоресценции и электронного звука (Coulter объем) измерение 1-4, сравнительно небольшой поток настольный цитометром представляющий« первое поколение в режиме реального времени проточной цитометрии данных во время невесомости "5, "sheathless микропотока цитометром" способен 4- и 5-часть белых кровяных клеток (WBC) дифференциального подсчета с использованием предварительно 5 мкл цельной крови 6-9, и "волоконно-оптический основе 'проточной цитометрии недавно тестировали на борту в International Космическая станция 10.

Оценка диагностической технологии для потенциальных космической техники, как правило, осуществляется на борту пониженной гравитации самолетов, которые используют траекторию примерно параболический полет, чтобы имитировать выбранный уровень невесомости (например, невесомость, марсианин гравитации) 11. Оценка является сложной задачей из-за возможности полета ограничены, repetтельных короткие окна микрогравитации может затруднить оценку методологии и процессов, которые обычно требуют бесперебойные периоды, превышающие 20-40 сек, и демонстрации может потребоваться дополнительное оборудование не легко использована в полете 12-15. Кроме того, предыдущие демонстрации в пробирке диагностических (IVD) технологий, используемых в, или предназначенных для, пониженной гравитации ограничены и многое еще ​​не опубликовано. В дополнение к указанным выше цитометров, других космических отношение IVD-технологии, описанные в литературе, включают целый окрашивания крови устройство для иммунофенотипирование приложений 16, автоматизированная камера на базе цитометром 12, карманный клиническую анализатор для комплексного потенциометрией, амперометрии и кондуктометрии 12,17, Микрожидкостных "Т-сенсор" Устройство для анализируемого количественного, которая опирается на смешивание диффузии на основе и разделения 18 и вращающейся «лаборатории на компакт-диске« диагностика платформе 19,20. Новички в сниженной тестирования тяжести может также обратиться к параболических демонстраций полета, не связанных с диагностикой в пробирке при попытке сделать это возможно оценка устройство (или выяснить, что это возможно). Демонстрации с другой предыдущей медицинской или биологической экспериментов с хорошо документированной подготовки полета, в полете стратегий и летных испытаний оборудования представлены в таблице 1 15, 21-35. Они могут быть информативными из-за включения вручную в полете задач, использование специализированного оборудования, и экспериментальной сдерживания.

Категория Примеры
Неотложная медицинская помощь Интубация трахеи (ларингоскоп наведением, на Маникв) 21, поддержка сердечной жизни (наркозом свиньи) 22
Хирургическая помощь Лапароскопическая хирургия (видео моделируется 23, на наркотизированных свиней 24,25)
Медицинская визуализация или оценка физиология Ультразвук с камерой отрицательного давления нижней части тела 26 Доплера расходомера (носимые) 27 монитора центрального венозного давления 28
Специализированная биологическая оборудование Микропланшетный читатель (и в полете бардачок) 29, система контроля температуры для клеточного цикла экспериментов 30, микроскоп (светлого, фазового контраста, и флуоресценции многоканальный способны) 15, капиллярнаяэлектрофорез блок, соединенный с видеомикроскопа 31
Другой Комбайны завод щипцами 32, содержатся крысы 33,34 и рыбные 35 для наблюдения

Таблица 1. параболический полет Примеры демонстрационные с хорошо описаны методы / экспериментов

Чтобы расширить на предыдущих примерах и обеспечить более полное представление успешных в полете демонстраций, мы представляем модульный и адаптируемый порядок строительства и эксплуатации прототипа течь цитометром с соответствующей микрожидкостных технологии смешивания в рамках параболической летных испытаний буровой установки. Буровая установка позволяет демонстрации загрузки образца, микрожидкостных смешивания и обнаружения флуоресцентного частиц, и был испытан на борту 2010 НАСА облегченный доступ к космической среде (быстро) параболической fligHTS-пролета с 29 сентября по 1 октября 2010 года Эти демонстрации тянуть с началом, серединой и концом, соответственно рабочего процесса потенциального устройства, в которых из пальца размера образцы крови загруженной, разбавленного или смешанной с реагентами, и анализировали с помощью оптического Обнаружение. Масштабирование проточного цитометра в компактном устройстве требуется инноваций и тщательный отбор деталей. Пользовательские и вне-полки компоненты используются здесь, выбран в качестве лучших ранних приближений конечных вариантов компонентов, и может быть адаптированы к проектам других новаторов. После наброски вариантов компонентов прототипа, настройка описана на опорной конструкции, выступающей в качестве каркаса для монтажа буровой установки. Компоненты прототипа присваиваются места, безопасность, и в сопровождении дополнительных компонентов, необходимых для успешного экспериментирования. Внимание затем переходит к более абстрактные процедуры, связанные стандартную операционную процедуру (СОП) развитие, обучение и другое снабжение. Наконец, демонстрационные конкретных процедурописано. Стратегии, описанные здесь и выбор из поддержки буровой компоненты (например, микроскопа, акриловый ящик и т.д.), хотя реализованные здесь для конкретного прототипа, поговорить с общих вопросов и проблем, связанных с тестирования любого диагностического оборудования в крови в сниженной тяжести среды ,

В 2010 рейсов, два лунно-гравитация (достижения примерно 1/6 земной гравитации) и два микро-гравитации рейсы были запланированы через 4 дня, хотя в конечном счете они были перенесены через 3 дня. Демонстрации были проведены на борту модифицированного частном владении, узкофюзеляжных авиалайнера 36. Каждый полет при условии, 30-40 параболы, каждая из которых обеспечивает около 20 сек высокой гравитации (примерно 1,8 г) с последующим добавлением 20-25 сек восстановленного-гравитационных условиях. После половины параболы были казнены, самолет остановился в течение 5-10 мин в полете для того, чтобы самолет, чтобы развернуться и направиться обратно к посадочной площадке то время как реrforming оставшуюся часть параболы.

Protocol

Образцы крови человека, используемые в настоящем протоколе были собраны с IRB утверждения с использованием малоинвазивных протоколов (см Благодарности). 1. Рог Ассамблея Соберите компоненты прототипа (струйная, оптические, электронные управления / сбора данных) для…

Representative Results

Типичные результаты для демонстрации micromixer появляются на рисунке 7, если смотреть с помощью ПЗС-камеры, установленной на стереомикроскопа. Смешивание может быть визуально оценивали в любой точке вдоль спирали, а также в выходном канале для экспериментов с участием двух набор?…

Discussion

Метод, описанный здесь включен эффективной демонстрации основных технологических компонентов (образец погрузки, Микрожидкостных смешивания и оптического детектирования) в течение 2010 БЫСТРЫХ параболических полетов, с сопоставимыми результатами в первом тестировании. Обучение и СОП …

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Разработка аппаратных средств при поддержке NASA SBIR контрактам NNX09CA44C и NNX10CA97C. Анализ данных для оптических блоков и образец погрузчика демонстраций поддержали НАСА Фаза III Договора NNC11CA04C. Коллекция крови человека проводили с использованием НАСА IRB протокол # SA-10-008. Управляющее программное обеспечение / приобретение осуществляется через National Instruments Медицинский прибор грантовой программы. Пресс-формы для микрочипов были сделаны на микроструктур объекта Джонса Хопкинса и Гарвардского центра для наноразмерных систем. Отто Дж Briner и Люк Джаффе (ДНК Институт медицины) помогал в штативе в течение лета 2010 года НАСА полет видео персонала, предусмотренные видеозаписи во время полета в неделю. Карлос Barrientos (ДНК Медицина институт) при условии, фотография и рисунок помощь. Отдельное спасибо облегченный доступ к космической среды для технологии 2010 Программы, в НАСА пониженной гравитации Office, в адаптации человека и меры противодействия отдела NASA Glenn Research Center,ЗИН Технологии и программы Human Research.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Micro air pump Smart Products, Inc. AP-2P02A Max pressure = 6.76 psi; 1.301” x 0.394” x 0.650” , 0.28 oz (8 g); available direct from Smart Products
Differential pressure sensor Honeywell International, Inc. ASDX015D44R Range  of  0-15psi; 0.974" x 0.550" x 0.440", 0.09 oz (2.565 g); suppliers include Digi-Key and Mouser Electronics
Rigid plastic vial (small size) Loritz & Associates, Inc. 55-05 Polystyrene; ID 0.81" (20.6 mm), IH 2.06" (52.4 mm); available direct from LA Container Inc.; similar product available from Dynalab Corp.
Rigid plastic vial (larger size) Loritz & Associates, Inc. 55-140 Polystyrene; ID 1.88" (47.6 mm), IH 3.31" (84.1 mm); available direct from LA Container Inc.; similar product available from Dynalab Corp.
latex examination gloves dynarex corporation 2337 Middle finger used for latex diaphragm in fluid source vial.  Other brands (e.g., Aurelia ®  Vibrant ™) acceptable.
Optical glue Norland Products NOA 88 Low outgassing adhesive; available direct from Norland; Also available from Edmund Optics Inc.
3-way solenoid valves The LEE Company LHDA0531115H Gas valves, but can function with liquid; 1.29 " L, 0.28 " D.  Discontinued product.  Similar products available from The LEE Company.
Volumetric water flowmeter OMEGA Engineering inc.  FLR-1602A Non-contacting flow rate meter strongly preferred.  We recommend SENSIRION LG16 OEM Liquid Flow Sensor for flow rates from nl/min up to 5 ml/min.
PCD-mini photon detector  Sensl PCDMini-00100 For fluorescence detection; available direct from Sensl
Accelerometer Crossbow Technology, Inc. CXL02LF3 3-demensional force detection.  Supplied to DMI by NASA.  Similar product available from Vernier Software & Technology, LLC. 
Stereomicroscope AmScope SE305R-AZ-E
CCD Camera Thorlabs DCU223C 1024 x 768 Resolution, Color, USB 2.0; available direct from Thorlabs
USB and Trigger Cable (In/Out) for CCD Camera Thorlabs CAB-DCU-T1 Available direct from Thorlabs
Microbore tubing Saint-Gobain Corporation AAD04103 Tygon®; ID 0.02", OD 0.06", 500ft, 0.02" wall. Suppliers: VWR, Thermo Fisher Scientific Inc.
Hollow steel pins New England Small Tube (Custom)  0.025" OD, 0.017" ID, 0.500” L, stainless steel tube, type 304, cut, deburred, passivated; enable microbore tubing connections, chip tubing connections
Slide clamp World Precision Instruments, Inc. 14042 Available direct from World Precision Instruments
Leur adaptor pieces World Precision Instruments, Inc. 14011 Available direct from World Precision Instruments
Silicon wafer Addison Engineering, Inc. 6" diameter; for SU-8 mold fabrication
Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer base Dow Corning 3097366-1004 Supplier: Global Industrial SLP, LLC
Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer curing agent Dow Corning 3097358-1004 Supplier: Global Industrial SLP, LLC
Needle (23 gauge), bevel tip Terumo Medical Corporation NN-2338R Ultra thin wall; 23G x 1.5"; 22G also usable; suppliers: Careforde, Inc.,  Port City Medical
Dispensing needle (23 gauge), blunt tip CML Supply 901-23-100 23Gx 1";  available from CML Supply
Rotary tool Robert Bosch Tool Corporation 1100-01 Dremel® 1100-01 Stylus™ 
Cover glass Thermo Fisher Scientific, Inc. 12-518-105E Gold Seal™ noncorrosive borosilicate glass; for PDMS chip cover; 24×60 mm; available from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Vacuum pump Mountain MTN8407 For degassing PDMS; supplier:  Ryder System, Inc. 
Vacuum chamber Thermo Fisher Scientific, Inc. 5311-0250 Nalgene™ Transparent Polycarbonate; available from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Plasma cleaner Harrick Plasma PDC-32G
Hand magnifier Mitutoyo 183-131 Use in reverse direction to enable viewing at ~15".
Ethanol CAROLINA 861283 For chip cleaning. Dilute to 70% using millipore water.
Water purification system Thermo Fisher Scientific, Inc. D11901 Available direct from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Optomechanical translation mounts Thorlabs K6X 6-Axis Kinematic Optic Mount; discontinued product; new product (K6XS) available direct from Thorlabs
Laptop Hewlett-Packard VP209AV HP Pavilion Laptop running Windows 7
Laptop tray (spring loaded) National Products, INC. RAM-234-3  RAM Tough-Tray™. Can accommodate 10 to 16 inch wide laptops.
USB splitter Connectland Technology Limited 3401167
USB Data Acquisition Cards (8 analog input, 12 digital I/O) National Instruments NI USB-6008 12-Bit, 10 kS/s Low-Cost Multifunction DAQ
USB Data Acquisition Cards (16 analog input, 32 digital I/O) National Instruments NI USB-6216 16-Bit, 400 kS/s Isolated M Series MIO DAQ, Bus-Powered
Control/acquisition Software National Instruments LabVIEW 2009 Custom coded National Instruments (NI) LabVIEW 
3D Solid Modeling Software Dassault Systèmes SolidWorks Corp. SolidWorks 2011
2D Modeling Software AUTODESK AutoCAD LT 2008
Vertical equipment rack (NASA provided) N/A
Solid aluminum optical breadboard Thorlabs MB2424 24" x 24" x 1/2", 1/4"-20 Taps; available direct from Thorlabs
Industrial grade steel and hardener The J-B Weld Company J-B Weld Steel Reinforced Epoxy Glue
Micro-hematocrit capillary  Fisher Scientific 22-362-574 inner diamter 1.1 to 1.2 mm
1 mL syringes Henke-Sass, Wolf 4010.200V0 NORM-JECT®; supplier: Grainger, Inc.
Human red blood cells Innovative Research IPLA-WB3 Tested and found negative by supplier for: HBsAg, HCV, HIV-1, HIV-2, HIV-1Ag or HIV 1-NAT, ALT, and syphilis by FDA-Approved Methods.  Because no test methods can guarantee with 100% certainty the absence of an infectious agent, human derived products should be handled as suggested in the U.S. Department of Health and Human Services Manual on BIOSAFETY IN MICROBIOLOGICAL AND BIOMEDICAL LABORATORIES, FOR POTENTIALLY INFECTIOUS HUMAN SERUM OR BLOOD SPECIMENS
Phosphate buffered saline concentrate P5493 SIGMA 10x; diluted to 1x
Tween P9416 SIGMA TWEEN® 20
Centrifuge LW Scientific STRAIGHT8-5K Swing-Out 8-place Centrifuge.  Available through authorized dealers.  Other centrifuges available direct from LW Scientific.
HD video recorder Sony MHS-CM5
Orange fluorescent nucleic acid stain Invitrogen S-11364 SYTO® 83 Orange Fluorescent Nucleic Acid Stain.  Stored in DMSO solvent. Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling
advice required.
Fluorescent counting beads Invitrogen MP 36950 CountBright™ Absolute Counting Beads.  Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling advice required.

References

  1. Thomas, R. A., Krishan, A., Robinson, D. M., Sams, C., Costa, F. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project-I. Cytometry. 43, 2-11 (2001).
  2. Wen, J., Krishan, A., Thomas, R. A. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project – II. Effect of pH and DAPI concentration on dual parametric analysis of DNA/DAPI fluorescence and electronic nuclear volume. Cytometry. 43, 12-15 (2001).
  3. Krishan, A., Wen, J., Thomas, R. A., Sridhar, K. S., Smith, W. I. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project – III. Multiparametric analysis of DNA content and electronic nuclear volume in human solid tumors. Cytometry. 43, 16-22 (2001).
  4. Cram, L. S. Spin-offs from the NASA space program for tumor diagnosis. Cytometry. 43, 1 (2001).
  5. Crucian, B., Sams, C. Reduced gravity evaluation of potential spaceflight-compatible flow cytometer technology. Cytometry B Clin. Cytom. 66 (1), 1-9 (2005).
  6. Shi, W., Kasdan, H. L., Fridge, A., Tai, Y. -. C. Four-part differential leukocyte count using μflow cytometer. 2010 IEEE 23rd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 13 (7), 1019-1022 (2010).
  7. Tai, Y. -. C., Ho, C. -. M., Kasdan, H. L. . In-Flight Blood Analysis Technology for Astronaut Health Monitoring NASA Human Research Program Investigators’ Workshop. , (2010).
  8. Shi, W., Guo, L. W., Kasdan, H., Fridge, A., Tai, Y. -. C. Leukocyte 5-part differential count using a microfluidic cytometer. 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference. , 2956-2959 (2011).
  9. Shi, W., Guo, L., Kasdan, H., Tai, Y. -. C. Four-part leukocyte differential count based on sheathless microflow cytometer and fluorescent dye assay. Lab Chip. 13 (7), 1257-1265 (2013).
  10. Dubeau-Laramée, G., Rivière, C., Jean, I., Mermut, O., Cohen, L. Y. Microflow1, a sheathless fiber-optic flow cytometry biomedical platform: Demonstration onboard the international space station. Cytometry A. , (2013).
  11. Crucian, B., Quiriarte, H., Guess, T., Ploutz-Snyder, R., McMonigal, K., Sams, C. A Miniaturized Analyzer Capable of White-Blood-Cell and Differential Analyses During Spaceflight. Lab Medicine. 44 (4), 304-331 (2013).
  12. Rehnberg, L., Russomano, T., Falcão, F., Campos, F., Everts, S. N. Evaluation of a novel basic life support method in simulated microgravity. Aviat. Space. Environ. Med. 82 (2), 104-110 (2011).
  13. Pump, B., Videbaek, R., Gabrielsen, A., Norsk, P. Arterial pressure in humans during weightlessness induced by parabolic flights. J. Appl. Physiol. 87 (3), 928-932 (1999).
  14. Strauch, S. M., Richter, P., Schuster, M., Häder, D. The beating pattern of the flagellum of Euglena gracilis under altered gravity during parabolic flights. J. Plant Physiol. 167 (1), 41-46 (2010).
  15. Sams, C. F., Crucian, B. E., Clift, V. L., Meinelt, E. M. Development of a whole blood staining device for use during space shuttle flights. Cytometry. 37 (1), 74-80 (1999).
  16. Smith, S. M., Davis-Street, J. E., Fontenot, T. B., Lane, H. W. Assessment of a portable clinical blood analyzer during space flight. Clin. Chem. 43, 1056-1065 (1997).
  17. Weigl, B. H., Kriebel, J., Mayes, K. J., Bui, T., Yager, P. Whole Blood Diagnostics in Standard Gravity and Microgravity by Use of Microfluidic Structures (T-Sensors). Microchimica Acta. 131 (1-2), 75-83 (1999).
  18. . Revolutionizing Medical Technology for Earth and Space. Canadian Space Agency. , (2012).
  19. Peytavi, R. Microfluidic device for rapid (<15 min) automated microarray hybridization. Clin. Chem. 51, 1836-1844 (2005).
  20. Groemer, G. E. The feasibility of laryngoscope-guided tracheal intubation in microgravity during parabolic flight: a comparison of two techniques. Anesthesia and analgesia. 101 (5), 1533-1535 (2005).
  21. Johnston, S. L., Campbell, M. R., Billica, R. D., Gilmore, S. M. Cardiopulmonary resuscitation in microgravity: efficacy in the swine during parabolic flight. Aviat. Space Environ. Med. 75 (6), 546-550 (2004).
  22. Panait, L., Broderick, T., Rafiq, A., Speich, J., Doarn, C. R., Merrell, R. C. Measurement of laparoscopic skills in microgravity anticipates the space surgeon. Am. J. Surg. 188 (5), 549-552 (2004).
  23. Kirkpatrick, A. W. Intraperitoneal gas insufflation will be required for laparoscopic visualization in space: a comparison of laparoscopic techniques in weightlessness. J. Am. Coll. Surg. 209 (2), 233-241 (2009).
  24. Campbell, M. R. Endoscopic surgery in weightlessness: the investigation of basic principles for surgery in space. Surg. Endosc. 15 (12), 1413-1418 (2001).
  25. Caiani, E. G., Sugeng, L., Weinert, L., Capderou, A., Lang, R. M., Vaïda, P. Objective evaluation of changes in left ventricular and atrial volumes during parabolic flight using real-time three-dimensional echocardiography. J. Appl. Physiol. 101 (2), 460-468 (2006).
  26. Ansari, R., Manuel, F. K., Geiser, M., Moret, F., Messer, R. K., King, J. F., Suh, K. I., Manns, F., S derberg, P. G., Ho, A. Measurement of choroidal blood flow in zero gravity. Ophthalmic technologies XII : 19-20 January 2002, San Jose, USA. , 177-184 (2002).
  27. Foldager, N. Central venous pressure in humans during microgravity. J. Appl. Physiol. 81 (1), 408-412 (1996).
  28. Hausmann, N. Cytosolic calcium, hydrogen peroxide and related gene expression and protein modulation in Arabidopsis thaliana cell cultures respond immediately to altered gravitation: parabolic flight data. Plant Biol. (Stuttg). 16 (1), 120-128 (2014).
  29. Thiel, C. S. Rapid alterations of cell cycle control proteins in human T lymphocytes in microgravity). Cell Commun. Signal. 10 (1), 1 (2012).
  30. Tsuda, T., Kitagawa, S., Yamamoto, Y. Estimation of electrophoretic mobilities of red blood cells in 1-G and microgravity using a miniature capillary electrophoresis unit. Electrophoresis. 23, 2035-2039 (2002).
  31. Paul, A. -. L., Manak, M. S., Mayfield, J. D., Reyes, M. F., Gurley, W. B., Ferl, R. J. Parabolic flight induces changes in gene expression patterns in Arabidopsis thaliana. Astrobiology. 11 (8), 743-758 (2011).
  32. Zeredo, J. L., Toda, K., Matsuura, M., Kumei, Y. Behavioral responses to partial-gravity conditions in rats. Neurosci. Lett. 529 (2), 108-111 (2012).
  33. Taube, J. S., Stackman, R. W., Calton, J. L., Oman, C. M. Rat head direction cell responses in zero-gravity parabolic flight. J. Neurophysiol. 92 (5), 2887-2897 (2004).
  34. Hilbig, R. Effects of altered gravity on the swimming behaviour of fish. Adv. Space Res. 30 (4), 835-841 (2002).
  35. Yang, J., Qi, L., Chen, Y., Ma, H. Design and Fabrication of a Three Dimensional Spiral Micromixer. Chinese J. Chem. 31, 209-214 (2013).
  36. Zhang, K. Realization of planar mixing by chaotic velocity in microfluidics. Microelectron. Eng. 88, 959-963 (2011).
  37. Liu, R. H. Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel. J. Microelectromechanical Syst. 9, 190-197 (2000).

Play Video

Cite This Article
Phipps, W. S., Yin, Z., Bae, C., Sharpe, J. Z., Bishara, A. M., Nelson, E. S., Weaver, A. S., Brown, D., McKay, T. L., Griffin, D., Chan, E. Y. Reduced-gravity Environment Hardware Demonstrations of a Prototype Miniaturized Flow Cytometer and Companion Microfluidic Mixing Technology. J. Vis. Exp. (93), e51743, doi:10.3791/51743 (2014).

View Video