新型智能系统在微流控实验中的潜力2024-02-23 09:03:45
CAI等基于智能声流体的微型生物反应器培养人脑类器官,所用的微型生物反应器由3个组件组成,通过声螺旋相涡旋方法实现非接触式旋转的转子;用于实时跟踪旋转动作的摄像头;基于强化学习的控制器,用于旋转操作的闭环调节。在模拟和实验环境中,该微型生物反应器可以实现孔板中转子的自动旋转,可以出色地控制转子的旋转模式、方向和速度,而不受转子质量、液体体积和工作温度波动的影响,并且在长期培养过程中稳定地保持类器官的旋转速度、增强类器官的神经分化和均匀性,这种生物反应器在自动化、鲁棒性和准确性方面具有更优越的性能,凸显了新型智能系统在微流控实验中的潜力。气液界面法:该方法中细胞的顶层暴露在空气中,细胞的基底表面与液体介质(即类器官中的培养基)接触,主要用于生成肾脏和肠道类器官。“新型”类器官技术:随着新技术的发展,Tracewell小室、微流控芯片等多方面技术对类器官技术进行了改造,“新型”类器官技术已应用于建立类器官,例如:微流控生物反应器由一个或多个入口、一系列小通道和腔室以及一个或多个出口组成,可以改善营养物质的输送和交换,允许阵列生产大小可控的培养区域,从而产生更均匀的类器官和球状体;在微流体装置中设置传感器和执行器,以实现精确的监测和控制,调节关键参数 (包括细胞-细胞和细胞-脱细胞细胞外基质相互作用、流体流动交换、组织模式和电刺激) 以较大程度减少批次间差异,增加组织相似性;通常使用微加工技术 ( 例如基于光刻的成型 )进行定制设计,具有从毫米到微米级的小型建筑特征,为培养器械的几何形状提供广泛的可能性,为高度专业化的应用提供了有前途的动态平台。
出自《类器官技术在医疗领域的应用和监管挑战》作者程玮璐,王泽华,张译丹.
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