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J-GLOBAL ID：202102282562883852   整理番号：21A2568494

流れ集束液滴発生器における細胞の共カプセル化効率を評価するための界面-粒子相互作用アプローチ【JST・京大機械翻訳】

An Interface-Particle Interaction Approach for Evaluation of the Co-Encapsulation Efficiency of Cells in a Flow-Focusing Droplet Generator

著者 (4件)： Yaghoobi Mohammad (Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Azadi St., Tehran 11155, Iran) ,  Saidi Mohammad Said (Department of Mechanical Engineering, Sharif University of Technology, Azadi St., Tehran 11155, Iran) ,  Ghadami Sepehr (Department of Mechanical Engineering, University of Waterloo, 200 University Avenue West, N2L 3G, Waterloo, ON N2L 3G1, Canada) ,  Kashaninejad Navid (Queensland Micro- and Nanotechnology Centre, Nathan Campus, Griffith University, 170 Kessels Road, Brisbane QLD 4111, Australia)
資料名： Sensors (Web)  (Sensors (Web))
巻： 20  号： 13  ページ： 3774  発行年： 2020年 
JST資料番号： U7015A  ISSN： 1424-8220  CODEN： SENSC9  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 液滴ベースのマイクロフルイディクスは,高スループットおよびスケーラビリティのような重要な利点を提供し,ポイントオブケア(POC)試験および臨床診断のためのこの技術の理想的な候補に基づくプラットフォームを作る。しかし,液滴における共カプセル化の効率は最適であり,バイオセンシング応用に対するこのようなプラットフォームの適用性を制限する。液滴中のバイオ分析物の均一性は未解決の問題である。そのようなプラットフォームの効率を高めるために用いた実験装置とアクティブ方法に関する広範な文献があるが,パッシブ技術は,あまり注目を受けず,それらの基礎は完全には調査されていない。ここでは,有限要素法(FEM)を用いた細胞カプセル化を研究するための新しいパッシブ技術を開発した。レベルセット法を用いて,成形液滴の界面を追跡した。比較的大きいセルに及ぼす壁と液滴界面の影響を,カプセル化の間,より正確にそれらを追跡するために計算した。静的表面張力を用いて,細胞に及ぼす界面の影響を説明した。結果は,ペアリング効率が入口チャネルにおけるセル間の距離の標準偏差(SD)に非常に敏感であることを明らかにした。著者らのモデルのペアリング効率予測誤差は,以前の実験から5%未満であった。提案したモデルを用いて,液滴の共カプセル化のためのより高い精度を確実にするための液滴ベースのマイクロ流体デバイスの性能を評価した。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *液滴 ,  *界面 ,  界面張力 ,  *集束 ,  *相互作用 ,  有限要素法 ,  標準偏差 ,  バイオセンサ ,  予測誤差 ,  マイクロフルイディクス ,  マイクロ流体デバイス
準シソーラス用語： 臨床診断 ,  ハイスループット ,  細胞カプセル化 ,  *カプセル化効率 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 有限要素法 ,  液滴発生器 ,  マイクロフルイディクス ,  カプセル封じ効率 ,  フロー集束 ,  粒子相互作用

分類 (2件)： 医療用機器装置  (GA05020L) ,  流体式制御機器  (IC02030J)

引用文献 (44件)：

• Kim, C. Droplet-based microfluidics for making uniform-sized cellular spheroids in alginate beads with the regulation of encapsulated cell number. Biochip J. 2015, 9, 105-113.
• Lagus, T.P.; Edd, J.F. High-throughput co-encapsulation of self-ordered cell trains: Cell pair interactions in microdroplets. RSC Adv. 2013, 3, 20512-20522.
• Tan, Y.-C.; Hettiarachchi, K.; Siu, M.; Pan, Y.-R.; Lee, A.P. Controlled microfluidic encapsulation of cells, proteins, and microbeads in lipid vesicles. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5656-5658.
• Kashaninejad, N.; Yaghoobi, M.; Pourhassan-Moghaddam, M.; Bazaz, S.R.; Jin, D.; Warkiani, M.E. Biological Diagnosis Based on Microfluidics and Nanotechnology. In Nanotechnology and Microfluidics; Jiang, X., Bai, C., Eds.; Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA: Weinheim, Germany, 2020; pp. 206-210.
• Kashaninejad, N.; Shiddiky, M.J.A.; Nguyen, N.T. Advances in Microfluidics-Based Assisted Reproductive Technology: From Sperm Sorter to Reproductive System-on-a-Chip. Adv. Biosyst. 2018, 2, 1870021.

タイトルに関連する用語 (9件)： 流れ ,  集束 ,  液滴 ,  発生器 ,  細胞 ,  カプセル化効率 ,  評価 ,  界面 ,  相互作用