Tricorder Tech : ouvert

Mar 17, 2023

Note de l'éditeur: vous êtes en voyage sur le terrain dans un lieu analogique éloigné sur Terre - ou dans un autre monde. Votre tricordeur doit faire tout ce qu'il peut compte tenu des limitations de taille, de puissance et d'informatique - dans des environnements éloignés et extrêmes. Comment prendre une page du plan de match de l'équipe Mars Viking Lander et serrer un laboratoire de biologie dans un seul appareil - dans ce cas, votre tricordeur ? Quelles questions aimeriez-vous poser/répondre avec les données que vous collectez ? Quelles biosignatures recherchez-vous ? Avez-vous besoin d'une réponse sur le terrain ou pouvez-vous attendre de retourner au camp de base ? Votre tricordeur a-t-il besoin d'un Alliving intégré dans les données et l'apprentissage ? Gardez tout cela à l'esprit lorsque vous lirez ce communiqué.

Cette étude est dirigée par le professeur Xueji Zhang (Université de Shenzhen) et le professeur Tailin Xu. (Université de Shenzhen). Le réseau de gouttelettes à canal ouvert a attiré beaucoup d'attention dans l'analyse biochimique, la surveillance des biofluides, la reconnaissance des biomarqueurs et les interactions cellulaires avec les avantages de la miniaturisation, de la parallélisation, du haut débit, de la simplicité et de l'accessibilité. Une telle stratégie améliore non seulement la sensibilité et la précision du biocapteur, mais abandonne l'équipement sophistiqué et les processus fastidieux, ce qui montre un grand potentiel dans les plates-formes de détection miniaturisées de nouvelle génération.

La plate-forme à canal ouvert présente les excellentes performances d'ancrage des gouttelettes par puits physique ou chimique pour la manipulation et l'analyse ultérieures des gouttelettes, ce qui offre des avantages uniques pour améliorer l'efficacité et la précision de la biodétection des traces. Premièrement, le volume de réaction dans la gouttelette est aussi petit que le microlitre ou le nanolitre. Deuxièmement, des gouttelettes individuelles peuvent effectuer une analyse parallèle à haut débit pour plusieurs cibles. Troisièmement, les microgouttelettes peuvent réaliser pour accélérer les réactions biochimiques. Enfin, les réacteurs miniaturisés avec système ouvert offrent un accès facile à la purification, au mélange et à l'amplification, et permettent une combinaison polyvalente avec diverses approches de sortie de signal.

Gestion des gouttelettes pour la détection colorimétrique. a) Tableau de microtitrage à 96 puits pour la détection des saccharides. Reproduit avec l'autorisation de la référence. [70]. b) billes liquides pour le suivi colorimétrique des processus enzymatiques. Reproduit avec l'autorisation de la référence. [71]. Copyright 2021 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. c) Auto-séparation précise des gouttelettes pour une multi-détection simultanée. Reproduit avec l'autorisation de la référence. [72]. Copyright 2020 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim. d) Manipulation de gouttelettes à canal ouvert pour un essai biologique multiplex. Reproduit avec l'autorisation de la référence. [73]. Copyright 2018 American Chemical Society. e) Bandes super mouillables et flexibles pour l'échantillonnage et la surveillance de la sueur. Reproduit avec l'autorisation de la référence. [74]. Copyright 2019 American Chemical Society. Copyright 2021 American Chemical Society. f) Pansements de microchambre vers l'analyse d'urine rapide multiplexée. Reproduit avec l'autorisation de la référence. Copyright 2020 Elsevier.

Ces plates-formes à canal ouvert peuvent être divisées en quatre cas en fonction de la relation de position entre la gouttelette à canal ouvert et l'interface de la plate-forme : i) gouttelette sous la surface, telle qu'une microchambre ; ii) Gouttelettes à la surface, telles qu'un motif mouillable ; iii) Gouttelette sur la surface : telle qu'une plate-forme mini-pilier ; et iv) gouttelettes en surface, telles que des billes liquides. Chaque plate-forme a sa stratégie unique pour emprisonner et former des gouttelettes à canal ouvert, accompagnant les scénarios d'application spécifiés et les restrictions internes inévitables.

Le réseau de gouttelettes à canal ouvert est largement utilisé dans la biodétection avec les avantages de la consommation réduite d'échantillons et de réactifs, offrant la possibilité d'analyses in situ et augmentant la sensibilité causée par une diffusion plus rapide à l'échelle microscopique. Cette revue se concentre sur de telles applications de détection de telles gouttelettes à canal ouvert en les combinant avec des approches de sortie de signal (fluorescence, électrochimique, SERS, colorimétrique, MS et plusieurs méthodes).

Avec la promotion de la demande et l'innovation technologique, des plates-formes et des approches de détection plus diverses seront appliquées pour la biodétection des gouttelettes à canal ouvert. Cependant, il reste encore plusieurs défis scientifiques et technologiques de la recherche fondamentale à la recherche appliquée : Instabilité du microsystème ; Sortie de signal intelligente ; Évaporation contrôlable ; Réseau de gouttelettes sans contact. À l'avenir, la plate-forme de gouttelettes à canal ouvert sera une promotion importante avec les avantages de la stabilité, de la portabilité et de l'intégration à la biodétection complète, de l'analyse des fluides corporels exsudatifs à la détection invasive des fluides tissulaires/sang.

Astrobiologie, Tricorder

Co-fondateur de SpaceRef, membre du Explorers Club, ex-NASA, équipes extérieures, journaliste, espace et astrobiologie, grimpeur décédé.