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2025-01-10 10:53:25器官芯片微流控系統(tǒng): 器官芯片微流控系統(tǒng)是一種模擬人體器官微環(huán)境的高精度實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。它采用微流控技術(shù)，能夠精確控制微環(huán)境中的流體流動(dòng)、物質(zhì)交換和細(xì)胞間相互作用，從而模擬出器官的真實(shí)生理狀態(tài)。該系統(tǒng)具備高度集成化、微型化和自動(dòng)化的特點(diǎn)，可用于藥物篩選、疾病模型構(gòu)建、毒理學(xué)研究等領(lǐng)域。通過(guò)器官芯片微流控系統(tǒng)，科學(xué)家能夠更深入地了解器官的功能和疾病機(jī)制，為新藥研發(fā)和個(gè)性化醫(yī)療提供有力支持。

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器官芯片微流控系統(tǒng)問(wèn)答

2023-08-14 11:23:11用于片上生物工廠的基于液滴微流控的集成分散相顯微鏡: 2% surfactants表面活性劑FluoSurfIn the droplet generation unit, highly monodisperse droplets encapsulating H. lacustris cells are generated on demand. The buffer with suspended H. lacustris cells and biocompatible fluorescence oil (HFE-7500) with 2% surfactants (FluoSurf, Emulseo) are employed as the dispersed phase and the continuous phase, respectively.用于片上生物工廠的基于液滴微流控的集成分散相顯微鏡在代謝工程中，對(duì)單細(xì)胞胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的生物分子成像以及隨后的細(xì)胞篩選有很高的要求，以開(kāi)發(fā)具有所需表型的菌株。然而，當(dāng)前方法的能力僅限于群體規(guī)模的細(xì)胞表型鑒定。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，我們建議利用分散相顯微鏡與基于液滴的微流體系統(tǒng)相結(jié)合，該系統(tǒng)結(jié)合了液滴按需生成、生物分子成像和液滴按需分選，以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的高通量篩選已識(shí)別的表型。特別是，細(xì)胞被封裝在形成微流體液滴的均質(zhì)環(huán)境中，并且可以研究生物分子誘導(dǎo)的分散相以指示單個(gè)細(xì)胞中特定代謝物的生物量。因此，檢索到的生物量信息引導(dǎo)片上液滴分選單元篩選具有所需表型的細(xì)胞。為了證明概念，我們通過(guò)促進(jìn)湖紅球藻菌株向高產(chǎn)天然抗氧化劑蝦青素的進(jìn)化來(lái)展示該方法。所提出的系統(tǒng)具有片上單細(xì)胞成像和液滴操作功能的驗(yàn)證揭示了高通量單細(xì)胞表型分析和選擇潛力，適用于許多其他生物工廠場(chǎng)景，例如生物燃料生產(chǎn)、細(xì)胞治療中的關(guān)鍵質(zhì)量屬性控制等。本內(nèi)容節(jié)選自下面文獻(xiàn)：Yingdong Luo, Yuanyuan Huang, Yani Li, Xiudong Duan, Yongguang Jiang, Cong Wang, Jiakun Fang,* Lei Xi,* Nam-Trung Nguyen and Chaolong Song, Dispersive phase microscopy incorporated with droplet-based microfluidics for biofactory-on-a-chip, Lab Chip, 2023,23, 2766-2777. DOI: 10.1039/D3LC00127J

2022-11-07 15:01:09naica?微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)助力微生物菌株分群: 導(dǎo)讀反芻動(dòng)物是指具有反芻習(xí)性的一類哺乳動(dòng)物，如牛、羊、長(zhǎng)頸鹿、兔子等。反芻動(dòng)物采食一般比較匆忙，大部分未經(jīng)充分咀嚼就吞咽進(jìn)入瘤胃，經(jīng)過(guò)瘤胃浸泡和軟化一段時(shí)間后，食物經(jīng)逆嘔重新回到口腔，經(jīng)過(guò)再咀嚼混入唾液并再吞咽進(jìn)入瘤胃，這種行為稱為反芻行為。反芻動(dòng)物的食物種類比其他種類的動(dòng)物更豐富，結(jié)構(gòu)組成也更復(fù)雜，但草料中的粗纖維含量較高導(dǎo)致其難以消化，反芻動(dòng)物依賴于胃部微生物群的代謝能力來(lái)消化各種物質(zhì)，但其轉(zhuǎn)化效率低也是養(yǎng)殖業(yè)廣泛關(guān)注的問(wèn)題。雖然已有研究證明瘤胃中不同微生物的活性可以調(diào)節(jié)宿主利用植物生物能量的能力，但定植于宿主瘤胃中的微生物卻很少受到關(guān)注。奧地利維也納獸醫(yī)大學(xué)的Cameron等人在Research Square在線發(fā)表了題為《Differential partitioning of key carbon substrates at the rumen wall by recently diverged Campylobacteraceae populations》的研究論文。文章采用多重?cái)?shù)字PCR（dPCR）量化同一菌科的兩種菌群，分析反芻動(dòng)物瘤胃上的定植菌群分布及生物進(jìn)化動(dòng)態(tài)，為今后畜牧業(yè)提高動(dòng)物代謝能力的研究提供了新思路。應(yīng)用亮點(diǎn)：? 宏基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)瘤胃上皮細(xì)胞中彎曲桿菌科兩個(gè)種群的基因序列高度相似，利用naica?微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)可以對(duì)兩個(gè)種群進(jìn)行精準(zhǔn)量化。? 使用不同培養(yǎng)添加物后，可以利用naica?微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)進(jìn)行微生物種群分布跟蹤。研究成果：作者通過(guò)對(duì)瘤胃上皮微生物組的16S rRNA擴(kuò)增子分析發(fā)現(xiàn)了一個(gè)優(yōu)勢(shì)菌株（OTU）為彎曲桿菌科（Campylobacteraceae），并通過(guò)宏基因組測(cè)序發(fā)現(xiàn)該OTU兩個(gè)主要種群Ca. C. stinkeris與Ca. C. noahi的基因含量高度相似，但pgl（蛋白質(zhì)糖基化）操縱子不同。為了探究Ca. C. stinkeris與Ca. C. noahi兩個(gè)種群空間分布的差異，作者通過(guò)naica?微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)比較了這兩個(gè)種群在不同動(dòng)物瘤胃乳突離上皮壁最近和最遠(yuǎn)兩個(gè)位置的含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同動(dòng)物的兩個(gè)種群在這兩個(gè)位置的比例接近?！鴪D1 Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在動(dòng)物瘤胃乳突頂端和隱窩的含量比例。A）從乳突切片兩個(gè)位置提取DNA使用dPCR進(jìn)行定量分析。B) Ca. C. stinkeris 和Ca. C. noahi在動(dòng)物瘤胃乳突兩個(gè)位置的含量比例。橫坐標(biāo)為取樣動(dòng)物的名字。然后作者使用naica?微滴芯片數(shù)字PCR系統(tǒng)對(duì)兩種菌群進(jìn)行生長(zhǎng)和適應(yīng)性測(cè)定，數(shù)據(jù)顯示Ca. C. stinkeris可以在以醋酸鹽為主要碳源時(shí)積累的生物量，更好地生長(zhǎng)，但被丙酸鹽抑制，而Ca. C. noahiz在任何一種添加物存在的情況下在都沒(méi)有檢測(cè)到生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。因此，作者推斷可能存在一些其他機(jī)制來(lái)最小化競(jìng)爭(zhēng)，這種機(jī)制通過(guò)某些代謝生態(tài)位維度上的分化，防止它們生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的重疊來(lái)支持兩個(gè)種群的共存?！鴪D2 醋酸鹽利用和丙酸鹽抗性檢測(cè)。A)通過(guò)種群特異性dPCR，評(píng)估添加5 mM醋酸鹽（acetate）或丙酸鹽（propionate）對(duì)生物量積累的影響。分別用單個(gè)菌株(左，單一培養(yǎng))和競(jìng)爭(zhēng)菌株(右，共培養(yǎng))進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過(guò)數(shù)字PCR這種定量技術(shù)，作者發(fā)現(xiàn)在瘤胃乳突的頂端和隱窩都分布有這兩種優(yōu)勢(shì)菌群，且與上皮細(xì)胞分布數(shù)目無(wú)顯著的相關(guān)性。另外，這兩種菌群能夠促進(jìn)相關(guān)脂肪酸的代謝，進(jìn)而發(fā)揮促進(jìn)食物消化的功能。該文章為通過(guò)調(diào)節(jié)反芻動(dòng)物體內(nèi)某些鹽離子濃度來(lái)調(diào)節(jié)優(yōu)勢(shì)菌群的分布比例進(jìn)而提升消化能力提供了思路。

2022-04-21 20:42:28簡(jiǎn)單的微流體液滴小球?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)平臺(tái): 一個(gè)簡(jiǎn)單的常規(guī)的微流體液滴小球產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由多通道壓力流量控制器OB1 MK3+，倒置光學(xué)顯微鏡和高速相機(jī)，微流體質(zhì)量流量計(jì)BFS1+和微流體流量傳感器MFS2、PDMS液滴芯片套裝及Emulseo FluoSurf HFE7500連續(xù)油相等組成。只需要簡(jiǎn)單的三步（連接裝置，推入液體，調(diào)節(jié)流速），便可產(chǎn)生所需要的液滴小球。如果動(dòng)手能力強(qiáng)的話，可以自行在實(shí)驗(yàn)室搭建顯微成像平臺(tái)（利用無(wú)限遠(yuǎn)平場(chǎng)物鏡、放大倍數(shù)的鏡筒和相機(jī)等的組合），也可以搭建液滴產(chǎn)生系統(tǒng)。FluoSurf HFE7500或FC40氟化油具有生物相容性，兼容PDMS芯片，可以延長(zhǎng)PDMS芯片的使用壽命。我司備有大量的emulseo FluoSurf表面活性劑，隨時(shí)滿足您的應(yīng)用需要如單細(xì)胞分析、數(shù)字PCR、液滴小球包裹、細(xì)胞培養(yǎng)、化學(xué)反應(yīng)過(guò)程控制、水凝膠合成、氫膠合成等。下圖是FluoSurf表面活性劑和微流體液滴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)的實(shí)物照片。

2025-03-13 19:15:13工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量大嗎: 工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量大嗎？在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為連接不同設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件，其流量大小直接影響到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)傳輸效率和穩(wěn)定性。隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中，工業(yè)網(wǎng)關(guān)承載的流量也不斷增大。因此，理解工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量的特性和如何管理其流量，對(duì)于保證工業(yè)生產(chǎn)的高效運(yùn)行至關(guān)重要。本文將深入探討工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量規(guī)模、流量管理及其對(duì)工業(yè)系統(tǒng)的影響，并為行業(yè)應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。工業(yè)網(wǎng)關(guān)的作用與流量來(lái)源工業(yè)網(wǎng)關(guān)在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中扮演著至關(guān)重要的角色，主要用于連接工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與上層信息系統(tǒng)、云平臺(tái)之間的通信。工業(yè)網(wǎng)關(guān)不僅支持多種工業(yè)協(xié)議的轉(zhuǎn)換，還承擔(dān)數(shù)據(jù)采集、處理與轉(zhuǎn)發(fā)的任務(wù)。因此，其流量的大小，直接受以下幾個(gè)因素的影響：設(shè)備數(shù)量與種類：接入網(wǎng)關(guān)的工業(yè)設(shè)備數(shù)量和種類直接影響數(shù)據(jù)的產(chǎn)生量。隨著工業(yè)設(shè)備智能化、互聯(lián)化程度的增加，數(shù)據(jù)的產(chǎn)生和傳輸需求不斷增加。數(shù)據(jù)采集頻率與精度：工業(yè)網(wǎng)關(guān)需要從各種傳感器和設(shè)備中采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采集頻率與精度要求較高時(shí)，流量需求也隨之增大。數(shù)據(jù)傳輸方式：不同的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議和方式會(huì)對(duì)網(wǎng)關(guān)的流量產(chǎn)生影響。例如，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸要求低延遲，但其流量較大；而批量數(shù)據(jù)傳輸流量相對(duì)較小，但可能會(huì)存在傳輸時(shí)延。工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量的挑戰(zhàn)與管理隨著工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)，工業(yè)網(wǎng)關(guān)面臨著更大的流量壓力。如何有效管理工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量，成為保障系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。以下是主要的流量管理挑戰(zhàn)及應(yīng)對(duì)策略：帶寬限制：工業(yè)網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)絡(luò)帶寬可能會(huì)受到限制，導(dǎo)致在高流量時(shí)段出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸瓶頸。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，可以通過(guò)數(shù)據(jù)壓縮、分流處理和負(fù)載均衡等技術(shù)手段，優(yōu)化流量分配，提高帶寬利用效率。實(shí)時(shí)性要求：在一些工業(yè)場(chǎng)景下，實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用（如遠(yuǎn)程控制、故障診斷等）對(duì)網(wǎng)關(guān)的流量管理提出了更高的要求。此時(shí)，網(wǎng)關(guān)需要具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，以保證數(shù)據(jù)的及時(shí)傳輸和響應(yīng)。安全性問(wèn)題：隨著網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的日益突出，工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量管理需要兼顧數(shù)據(jù)的安全性。通過(guò)加密傳輸、流量監(jiān)控和防火墻等技術(shù)，防止?jié)撛诘陌踩{對(duì)流量造成影響。如何提升工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力？提升工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量處理能力的方法包括硬件升級(jí)和軟件優(yōu)化兩個(gè)方面：硬件優(yōu)化：通過(guò)提高網(wǎng)關(guān)硬件性能，尤其是處理器、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)接口的能力，可以有效提升數(shù)據(jù)處理的速度和容量，避免流量瓶頸。智能數(shù)據(jù)處理：采用邊緣計(jì)算技術(shù)，將部分?jǐn)?shù)據(jù)處理任務(wù)從云端移至現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)關(guān)，減少不必要的數(shù)據(jù)傳輸，從而優(yōu)化流量管理。通過(guò)智能化的數(shù)據(jù)篩選和處理，網(wǎng)關(guān)可以僅傳輸必要的信息，降低整體流量負(fù)擔(dān)。網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化：選擇合適的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、協(xié)議和傳輸方式，可以大大提高工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力。例如，采用MQTT協(xié)議進(jìn)行低帶寬、高效率的消息傳遞，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)劃分不同類型的數(shù)據(jù)流量，以優(yōu)化帶寬使用。總結(jié) 工業(yè)網(wǎng)關(guān)作為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中不可或缺的一部分，其流量的大小和管理直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能與穩(wěn)定性。面對(duì)日益增長(zhǎng)的工業(yè)設(shè)備數(shù)量和數(shù)據(jù)需求，如何有效管理工業(yè)網(wǎng)關(guān)流量，成為各行業(yè)提升生產(chǎn)效率、保障數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵。通過(guò)優(yōu)化硬件、提升數(shù)據(jù)處理能力和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，工業(yè)網(wǎng)關(guān)的流量處理能力能夠得到顯著提升，為實(shí)現(xiàn)智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)有力的支持。