微流体*

三维( 3D )打印和直接书写的一个关键推力是在打印构图中无缝地改变构图和功能属性。然而，大多数用于挤出印刷的油墨是组成静态的，可用来动态调整油墨组成的方法仍然很少。这里，我们提出了一种利用液滴包裹体在印刷点调制挤出油墨的方法。我们采用玻璃毛细管微流控装置作为打印头，将液滴分散在聚二甲基硅氧烷( PDMS )连续相中，随后将得到的乳液三维打印成多种结构。通过改变液滴的空间分布，包括水滴和液态金属液滴，可以原位调节3D打印结构的力学特性。特别地，我们报道了使用聚乙二醇二丙烯酸酯( PEGDA )水滴对PDMS进行局部化学变化，导致3D打印结构明显软化(弹性模量降低85 % )。此外，我们通过分散磁流体液滴在PDMS中赋予磁性功能，并合理设计和印制了一个初级的磁响应软机器人执行器，作为我们基于液滴策略的功能演示。我们的方法代表了适应微流控技术和原理发展下一代添加剂制造技术的持续趋势。

目前的PET放射性示踪剂生产模式造成的设施和操作成本随着合成示踪剂的数量而急剧膨胀，特别是作为单剂按需生产的示踪剂。没有无线电示踪剂生产技术和经济的范式转变，PET对精密医学的影响将有限。昂贵的是，微流控放射化学平台有可能大幅降低按需剂量生产的成本，并扩大可用于分子成像的PET示踪剂的广度；为了生产[ 68Ga ] Ga-PSMA-11生产的小型化剂量-需求装置，在聚二甲基硅氧烷( PDMS )中组装了微流控芯片，将示踪剂生产的所有组分集成在一个集成、紧凑、使用方便的平台中。并入片上放射性核素浓度，以及放射性核素与前驱体原料混合和反应。放射性核素来自一种标准的商用68Ge / 68Ga发生器。确定最佳反应条件为前驱体浓度5μg / mL，温度95℃，反应时间1 min；片上SCX和SAX组合柱的总捕获效率大于70 %，可在~ 12 min内完成。在优化的条件下，从一个完整的发生器洗脱( 1100 MBq [ 29.7 mCi ] )开始，在~ 12 min内可可靠合成[ 68Ga ] Ga-PSMA-11，放化收率平均为70 %，放化纯度\u003e 99 %，比活度\u003e 740 MBq / μg ( 20 mCi / μg )；一种简单、低成本、按需剂量的辐射合成策略，如本文提出的芯片，代表了一个减少与PET成像相关的财务障碍的机会。

骨细胞是骨改建过程中主要的力学敏感细胞。目前的体外骨力转导研究多采用流室等宏观尺度器件，然而，体外微流控器件以其灵活的设计、生理相关的尺寸和高通量的能力为更好地理解这一生物学过程提供了最佳工具。本项目旨在设计并制作多剪切应力、共培养平台，研究不同流动条件下骨细胞与其他骨细胞的相互作用。采用基于聚二甲基硅氧烷( PDMS )的软光刻工艺制备的器件，利用改变几何参数的标准微流控设计来诱导与剪切应力成正比的不同流速。每个骨细胞通道( OCY )通过20 μ m的灌注通道与相邻的破骨细胞通道( OC )相连，进行细胞信号分子的运输。不同剪切应力水平的通道间RANKL水平存在显著差异，我们观察到，骨碎裂前分化直接受到邻近流刺激的骨细胞的影响。2 - Pa剪切应力OCY通道旁的OC通道分化破骨细胞数量显著减少，而0.5 - Pa剪切应力OCY通道旁的OC通道分化与无血流对照相比不受影响。唑来膦酸的加入显著降低破骨细胞的分化，这种作用与流体剪切应力的增加有关。利用这个平台，我们可以在体外模拟骨细胞和破骨细胞在生理相关的骨间质流体流动剪切应力下的相互作用。我们的新型微流控共培养平台为骨细胞机制研究提供了最佳工具，为临床治疗骨相关疾病的潜在药物靶点的发现提供了平台。