亚博手机版怎么下载-新型生物传感器将实时监测器官芯片的含氧量

本文摘要:根据Mems Consulting的说法,一种新的生物传感器允许研究人员动态跟踪“器官芯片”系统中的氧含量,从而确保这些系统更真实地模拟器官功能。

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根据Mems Consulting的说法,一种新的生物传感器允许研究人员动态跟踪“器官芯片”系统中的氧含量,从而确保这些系统更真实地模拟器官功能。如果我们想构建用于药物和毒性测试的器官芯片,这是非常重要的。这种生物传感器是由北卡罗来纳州立大学和位于教堂山的北卡罗来纳大学的研究人员开发的。

十多年来,器官芯片的概念仍然吸引着研究者的注意。这个想法是构建模拟特定器官功能的小生物结构,例如像肺一样将氧气从空气转移到血液中。目标是将芯片用于这些器官,也称为微物理学模型,以加快新药毒性或有效性的高通量测试。

然而,虽然近年来芯片器官的研究取得了很大的进展,但这种方式的主要障碍是缺乏一种从系统中实际检索数据的工具。“在大多数情况下,收集芯片上器官数据的唯一现有方法是对受损组织使用生物测定学、组织学或其他技术,”这种新生物传感器的作者迈克尔丹尼尔说。丹尼尔是北卡罗来纳州立大学电气工程系的助理教授,也在教堂山的北卡罗来纳大学生物医学工程系工作。丹尼尔说:“我们真正需要的是一种工具,它需要在不影响系统运行的情况下动态收集数据。

”。“这可以确保我们需要不断收集和分析数据,并获得对再次发生的事情的更丰富的见解。我们开发的新生物传感器是针对上述拒绝而推出的,至少是针对氧含量。

”氧含量在人体各处差异很大。比如健康成人的肺组织含氧量在15%左右,而肠壁完全是0%。

氧含量直接影响组织功能,非常重要。要想长期告诉器官如何操作,就必须在实验过程中将芯片器官的含氧量维持在“长时间”的水平。“本质上,我们必须有一种方法来动态监测氧含量,不仅在器官芯片的现场环境中,而且在器官芯片所在的组织本身中。

现在我们有办法了。”丹尼尔说。这种生物传感器的秘密在于磷光凝胶,它暴露在红外光下后可以剥离红外光。

可以认为是Echo闪光。但凝胶曝光的慢时间和它的回波闪光不会随其环境中氧含量的变化而变化。氧气越多,延迟时间越高。

慢时间意味着几微秒,但是通过监控时间,研究人员可以测量低至零点几个百分点的氧气浓度。为了保证生物传感器的长时间运行,研究人员必须在生产过程中在芯片中重新添加一薄层凝胶。

由于红外光可以通过的组织,研究人员可以用它作为“阅读器”,脱去红外光,测量磷光凝胶的Echo闪光,通过测量微秒延迟反复监测组织中的氧含量。该研究小组已经使用人类乳腺上皮细胞来模拟健康组织和癌组织,并成功地在三维支架中进行了测试。

“我们接下来的一个步骤是将生物传感器集成到系统中,该系统可以自动扩展和调整,以保持器官芯片所需的氧气浓度。”丹尼尔说,“我们也希望与其他组织工程研究人员和行业合作。我们指出,我们开发的生物传感器可以促进器官芯片的发展。”本文的标题是基于磷光的光子生物传感器(IPOB),用于在3个细胞培养系统中监测氧水平,已发表在生物传感器和生物电子学杂志上。

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