芯片实验室的文章自然通讯

研究化学感觉过程需要精确的化学线索呈现、行为反应监测和大规模的神经元活动记录。在这里，作者报告了一个基于流体学的工具包，用于研究幼虫斑马鱼的化学感觉，并使用它来揭示尸体感觉的全脑神经表征及其双鼻输入依赖的行为回避。

由于生长组织中的营养交换有限，生物工程活组织仍然具有挑战性。在这里，作者开发了3D微流体的微灌注2光子打印，以设计大规模，有活力和功能的神经和肝脏3D组织。

作者使用谐振无线能量传输来远程捕获和释放溶液中的纳米颗粒，并实时检测它们作为阻抗位移的存在。这是利用纳米间隙电容器的极端场限制来实现的。

表征相分离系统的一个中心概念是相图，但生物分子系统的相图生成通常是缓慢和低通量的。在这里，作者描述了PhaseScan，一种组合液滴微流控平台，用于高分辨率获取多维生物分子相图。

快速、低成本、多途径的核酸检测具有挑战性。在这里，作者报告了一种将微流控空间编码、CRISPRCas12a和多重RPA结合起来的策略，仅用一个荧光探针即可快速检测多达30个目标。

化学反应的快速研究是生物医学分析中的一个挑战。在这里，作者展示了基于指尖大小的中红外芯片实验室的蛋白质溶液构象变化的敏感原位实时反应监测。

声学技术正在向临床发展。在这里，作者强调了声学力学生物学、即时诊断、体内操作和组织工程领域的最新发展，并就当前的挑战和未来工作的方向提供了他们的想法。

抗癌细胞毒性T细胞反应在个体之间有很大差异。在这里，作者表明，通过对高通量T细胞行为的随机建模和由微流体系统生成的匹配肿瘤球体命运数据，肿瘤杀伤依赖于T细胞的协同性，这可能导致T细胞反应的异质性。

原问题在研究细胞相互作用和生物医学工程中得到了广泛的关注。在这里，作者展示了一种基于磁性阿基米德效应的高通量、自底向上的方法来组装空间可编程原组织，并展示了用于血管扩张的NO产生的生物医学应用。

单细胞蛋白质组学是表征细胞间差异的一种新兴方法。在这里，作者开发了能够将完整的蛋白质组学样本处理到单细胞水平的芯片，并将其与DIA-MS集成到精简的单细胞蛋白质组学工作流程中。

作者报告了通过大量基于单细胞图像的分析和时间监测获得的COVID-19循环血小板聚集物的情况，以阐明COVID-19相关微血管血栓形成的潜在过程。

单细胞蛋白质组学是一项新兴的技术，但蛋白质的覆盖率、通量和定量精度往往还不够。在这里，作者开发了一种嵌套纳米井芯片，可以提高蛋白质回收率，吞吐量和基于等压标记的定量单细胞蛋白质组学的稳健性。

生理和行为节律之间的慢性不同步与代谢性疾病的发病有关。在这里，作者在微流体装置中控制循环代谢信号，以研究葡萄糖和胰岛素的时间、周期和频率对培养成纤维细胞转录组的影响。

涉及人类多能干细胞来源的心肌细胞的人类心脏病的研究受到生物力学线索的无序呈现导致细胞不成熟的限制。在这里，作者开发了一个微米级的2D心肌束平台，以精确传递生理线索，提高再现性和吞吐量。

目前，对携带危险病原体的蚊子进行高通量分子监测具有挑战性。在这里，作者介绍了Vectorchip，一种低成本的微流控平台，可以在单次叮咬分辨率下对蚊子DNA、病毒RNA和传染性病毒颗粒进行多路检测。

目前获取形成转移的罕见循环肿瘤细胞(ctc)传播动力学的方法有几个局限性。在这里，作者展示了一种测量内源性CTC动力学的方法，通过在未麻醉的荷瘤小鼠和健康的无肿瘤小鼠之间连续交换含有CTC的血液。

对高功能、紧凑和集成微流控器件的不断增长的需求往往会导致漫长而昂贵的制造过程。在这里，作者介绍了一种通用的3D打印工艺，可以快速并行制造小型化，高分辨率的3D组件。

现有的单细胞多聚体蛋白复合物定量方法的选择性和敏感性有限。在这里，作者报告了通过电泳和免疫分析读出(SIFTER)的单细胞蛋白质相互作用分馏，并使用它来探测细胞应激的影响。

胎盘增生症(PAS)是一种高危的产科并发症，具有显著的发病率和死亡率。在这里，作者发现了PAS中循环滋养层细胞簇的独特高患病率，并探索了它们的诊断潜力，以增强目前的诊断模式，以早期发现PAS。

引导活性粒子的可持续策略是许多潜在应用的核心。在这里，Palacios等人使用微流体迷宫阵列的新兴拓扑特性来被动地引导自推进胶体从内部到设备的边缘。

基于qpcr的COVID-19诊断的瓶颈包括漫长的多步骤过程和试剂短缺。在这里，作者报告了OIL-TAS，它将RNA提取和检测集成到一个设备中。

在这里，作者提出了一种伪抗磁电泳法，用于可编程操纵无标签细胞。浸泡在生物相容性铁磁流体中，单细胞沿线性负微磁模式移动，以月蚀二极管模式切换并存储在势阱中。

现有的组织分离方法效率低下，并导致不同的结果和偏差。在这里，作者提出了一个微流体平台，结合消化，分解和过滤组织，允许单细胞分析和RNA测序。

目前，在没有人工处理的情况下，机械地评估3D标本具有挑战性。在这里，作者结合了微力传感器和声控操作设备，使样品旋转，同时评估所选区域的机械性能。

建立患者源性类器官(pdo)的漫长时间阻碍了临床中基于pdo的药物敏感性试验的实施。在这里，作者展示了一种基于微井阵列的方法，使用肺癌类器官预测患者一周内对抗癌治疗的反应。

很难使酵母细胞群中的细胞周期长时间同步。在这里，作者使用了一个内置反馈的网络遗传系统来同步一个改良酵母种群。

液滴产生装置是许多微流体应用的核心，但很难针对特定情况进行定制。Lashkaripour等人展示了如何通过将快速原型设计与数据驱动的机器学习策略相结合来大大简化设计定制。

多组学方法是深入了解细胞状态的有效方法。在这里，作者介绍了DISCO，结合数字微流体，激光细胞裂解和人工智能驱动的图像处理来分析混合人群中的单细胞基因组，转录组和蛋白质组。

片上合成和筛选已被用于自动化药物发现，但片上分析仍然是一个主要的限制。在这里，作者报告了一种基于树状聚合物的表面图像化方法，在材料上创建纳米液滴阵列，允许芯片上的高通量分析。

类器官在个性化医疗中的应用前景广阔，但需要高通量平台。在这里，作者开发了一种自动化，高通量，微流体3D类器官培养系统，允许组合和动态药物治疗和类器官的实时分析。

目前的神经网络成像方法不能用于连续、长期的功能记录。在这里，作者提出了一种双模高密度微电极阵列，它可以同时记录全帧和高信噪比模式，用于无标签电生理测量。

目前大多数细胞分选方法都是基于荧光检测，没有成像能力。在这里，作者生成并使用拉曼图像激活的细胞分选，其吞吐量约为每秒100个事件，提供不需要标记的分子图像。

由于现有的量热计的敏感性，目前不可能用量热法测量单个细胞的热量。在这里，作者提出了芯片上的单细胞量热法，其灵敏度比目前的金标准高十倍以上。

对癌细胞如何从药物敏感状态转变为药物耐受状态的详细了解是缺乏的。在这里，利用单细胞蛋白质组学和代谢数据，作者发现等基因BRAF突变黑素瘤细胞可以采取两种不同的途径对BRAF抑制产生耐受性。

通过微流体对细胞和细胞簇的高通量流变性测量受到固定通道尺寸的限制。在这里，作者在商业流式细胞仪的试管内创建虚拟流体通道，动态调整通道横截面，以实现细胞和细胞集群的流变性测量。

单细胞RNA-seq可以精确地揭示细胞类型和状态。在这里，作者提出了一个scRNA-seq平台成对seq，它利用差异流动阻力达到95%的细胞利用效率，以提高无细胞RNA去除和基因检测。

串行晶体学需要更可靠的样品递送方法。在这里，作者介绍了可打印的超紧凑3D微流控设备的设计和特性，该设备需要更少的样本，具有更低的背景信号，并允许3D混合进行时间分辨实验。

开发一种体外血脑屏障(BBB)模型来重现器官的复杂结构和功能是一个公开的挑战。在这里，作者提出了一个血脑屏障芯片，包括内皮细胞，周细胞和三维星形细胞网络，类似于体内血脑屏障中星形细胞的形态和功能。

贴壁细胞的大规模培养将受益于一个持续监测和控制细胞生长和培养条件的平台。在这里，作者开发了一个集成的智能细胞培养平台，其中细胞在多层薄传感器上生长，可以在多个孵化器之间无线集成。

细胞系统有许多控制基因表达的机制。在这里，作者建立了一个具有条件不稳定元件的Tet-On系统来调节基因表达和蛋白质稳定性，允许对mESC信号通路进行精细调节。

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(RuBisCO)是一种难以处理的酶。在这里，作者将其共价固定在微流控反应器中，以提高其存储/热稳定性和可重复使用性，从而使葡萄糖前驱体的连续人工合成成为可能。

肾小球滤过屏障是负责肾脏超滤的复杂结构。在这里，作者提出了一种用于疾病建模和高通量药物筛选的肾小球芯片，其中人足细胞和人肾小球内皮细胞被类似于体内基底膜的细胞外基质分离。

数字近距离连接试验(dPLA)可以测量单细胞中的蛋白质和mrna，但与细胞成像不兼容，由于稀释系数高，不能定量罕见蛋白质。在这里，作者提出了一种自动化微流体装置，它结合了活细胞成像、化学刺激和dPLA，反应体积更小。

体液中生物标志物水平的持续实时测量提供了许多令人兴奋的可能性。在这里，作者开发了一种集成的可穿戴液滴微流控传感器，该传感器将组织液的连续采样与使用湿化学分析的原位分析相结合。

循环肿瘤细胞(CTCs)的转录组分析为监测目标治疗方法和潜在的肿瘤转移提供了见解。在这里，作者介绍了Hydro-Seq，一种无污染的高通量水动力scRNA-seq条形码技术，用于罕见的ctc。

血液凝结是一个复杂的过程，包括血小板粘附和凝块硬化。在这里，作者提出了一个微流体系统，以概括在生理剪切下凝块力学的动态变化。

液相分离的理解是至关重要的细胞生物学和受益于细胞模拟体外实验。在这里，作者开发了一个微流体平台来研究脂质体内凝聚体的形成，并展示了这些混合系统创造合成细胞的潜力。

DNA水凝胶在分析科学中受到了广泛的关注，但智能水凝胶的应用仍存在局限性。在这里，作者描述了一种基于DNA水凝胶薄膜渗透性变化的定量检测可卡因的DNA水凝胶传感器。

心肌组织在体外培养时功能稳定下降。在这里，作者报告了一种培养人类心脏切片的方案，允许维持长达4个月的收缩性，并表明该模型适用于药物安全性的评估，例如干扰心肌细胞复极化的药物。