Summary

Prototip Minyatür Akış Sitometresi ve Companion mikroakışkan Karıştırma Teknoloji İndirimli-gravite Çevre Donanım Gösterileri

Published: November 13, 2014
doi:

Summary

Gökbilim kan teşhis yenilik gerekiyor. Birkaç gösteriler, uçakta azaltılmış-yerçekimi sağlık tanı teknolojisi gösteren yayınlanmıştır. Burada bileşenleri ve diğer kurulumları uyarlanabilir hazırlık stratejileri ile bir prototip nokta-bakım akış sitometri tasarımı için bir parabolik uçuş test takımının inşası ve işletilmesi için bir yöntem mevcut.

Abstract

Yakın zamana kadar, astronot kan örnekleri, uçakta toplandı Uzay Mekiği earth üzerinde taşınan ve karasal laboratuvarlarda analiz. Insanlar alçak Dünya yörüngesine ötesinde seyahat iseniz, uzay-hazır, nokta-bakım doğru bir geçiş (PT) testi gereklidir. Bu tür testler lansmanı ve uzay uçuşu gerilmelerin, kapsamlı bir azaltılmış yerçekimi ortamında gerçekleştirmek kolay ve etkilenmemiş olması gerekir. Sayısız POC cihazlar laboratuvar ölçekli muadillerini taklit geliştirilmiştir, ama çoğu dar uygulamalar var ve birkaç bir uçakta, azaltılmış yerçekimi ortamında gösterilebilir kullanımı var. Aslında, azaltılmış ağırlık biyomedikal teşhisin gösteriler yeni teknolojiyi test etmek isteyen zaman zor bileşen seçimi ve bazı lojistik zorluklar yaklaşmak için yapım, tamamen sınırlıdır. Boşluğu doldurmak yardımcı olmak için, inşaat ve işletme bir prototip kan teşhis cihazı ve ilişkili p modüler bir yöntem sunuyoruzBir parabolik uçuş, azaltılmış ağırlık uçakta uçuş testleri için standartları karşılamak arabolic uçuş testi kulesi. Yöntem ilk uçuş, azaltılmış-yerçekimi sitometresindeki akış testi ve bir arkadaşı mikroakışkan karıştırma çip için teçhizat montaj odaklanır. Bileşenleri bir microvolume örneği yükleyicisinin gibi diğer tasarımlar ve bazı özel bileşenler, uyarlanabilir ve Micromixer özellikle ilgi çekici olabilir. Daha sonra, yöntem kaymalar kullanıcı eğitimi, bir standart işletim prosedürü (SOP) geliştirilmesi ve diğer konularla ilgili başarılı bir uçuş testi hazırlanmak için kurallar ve öneriler sunarak, uçuş hazırlığı için odak. Son olarak, bizim gösterilere özgü, uçuş deneysel prosedürleri açıklanmıştır.

Introduction

Mevcut uzay hazır sağlık teşhis yetersizliği derin insanlı uzay keşif için sınırlayıcı bir faktör sunuyor. Teşhis, kapsamlı azaltılmış ağırlık kullanımı kolay, ve başlatmak ve uzay uçuşu (örneğin, yüksek g-kuvvetleri, titreşim, radyasyon, sıcaklık değişiklikleri ve kabin basınç değişiklikleri) stresleri nispeten etkilenmemiş olması gerekir. Nokta-bakım test (Hammami) Gelişmeler küçük hasta örneklerinin (örneğin, parmak prick), basit ve küçük fluidik (yani, Mikroakiskan) kullanımı yoluyla etkili uçuşunda çözümlere çevirmek, ve diğer arasında, elektrik güç gereksinimleri azaltılabilir olabilir avantajları. Bir çekici bir yaklaşım hücre sayımı ve biyolojik ölçümü yanı sıra, önemli minyatür potansiyeli doğru olmak üzere, çünkü teknolojinin geniş bir kullanım içinde uzayda POC'ye için Flow sitometri olduğunu. Önceki uzay-ilgili akış sitometrelerinde 'nükleer ambalaj effic dahiliency 'eşzamanlı ark lambası kaynaklı floresan ve elektronik hacmi (Coulter hacmi) ölçümü 1-4 kullanılmaktadır (NPE) alet, temsil sitometresindeki nispeten küçük bir tezgah üstü akış' sıfır yerçekimi '5 sırasında veri sitometri gerçek zamanlı akış birinci nesil, Bir 'sitometrede sheathless Mikrosirkülasyon' 4- ve 5-parça beyaz kan hücresi (WBC) diferansiyel sayımı yapabilen 5 ul tam kan numuneleri 6-9 ön muamele ve kullanarak bir 'fiber-optik tabanlı' son Enternasyonal'de onboard test akış sitometresini Uzay İstasyonu 10.

Potansiyel uzay uygulamaları için değerlendirilmesi tanı teknolojisi tipik ağırlıksız (örneğin, sıfır yerçekimi, Mars-gravite) 11 seçilmiş bir seviyede simüle etmek için yaklaşık parabolik uçuş yörüngesini kullanmak azaltılmış ağırlık uçakta yapılır. Uçuş imkânlarının sınırlı olduğu için değerlendirme zorlu, RePetmikrogravite bir itive kısa pencereleri zor yöntemlerini veya normalde 20-40 saniyeden uzun kesintisiz süreleri gerektiren işlemleri değerlendirmek yapabilirsiniz, ve gösteriler kolaylıkla uçakta 12-15 kullanılmayan ek donanım gerektirebilir. Ayrıca, in vitro diagnostik (IVD) teknolojilerinde kullanılan, ya da, azaltılmış ağırlık için tasarlanmış önceki gösteriler sınırlıdır ve çok iş yayınlanmamış kalır. Yukarıdaki akış sitometre ilave olarak, literatürde tarif edilen başka mekan ilgili IVD-teknolojileri otomatik 12 sitometresi kamera esaslı immunofenotipleme uygulamalar 16, bütün bir kan boyama aygıtı, entegre potansiyometri, amperometri ve kondüktometrik için taşınabilir bir klinik analizatörü içerir 12,17, teşhis platformu 1 'bir CD'nin üzerinde laboratuvarda' difüzyon tabanlı karıştırma ve ayırma 18, ve bir döner dayanır analit miktar tayini için bir mikroakışkan 'T-sensor' cihazı9,20. Cihaz değerlendirme mümkün kılmak için çalışırken (ya da neyin mümkün olduğunu bulmaktan) azalır yerçekimi testlerine gelenler de in vitro diagnostik ilgisiz parabolik uçuş gösterilerine görünebilir. Iyi belgelenmiş uçuş hazırlığı, uçak içi stratejileri ve uçuş test ekipmanları ile önceki diğer tıbbi veya biyolojik deneylerden gösteriler Tablo 1 15, 21-35 dahildir. Bunlar nedeniyle manuel uçakta görevleri, özel ekipman kullanımı ve deneysel çevreleme dahil bilgilendirici olabilir.

Kategori Örnekler
Acil tıbbi bakım Trakeal entübasyon (laringoskop-güdümlü, on manik21) de, kardiyak yaşam desteği (anestezi domuz) 22
Cerrahi bakım Laparoskopik cerrahi (video 24,25 anestezi Domuzlar üzerinde, 23 simüle)
Tıbbi görüntüleme veya fizyolojisi değerlendirme Alt vücut negatif basınç odasına 26, Doppler debimetre (baş üstü) 27, santral venöz basınç monitörü 28 Ultrason
İhtisas biyolojik ekipman Mikroplaka okuyucu (ve uçuş torpido gözü) 29, hücre döngüsü deneylerde 30, mikroskop sıcaklık kontrol sistemi (Aydınlık, faz kontrast ve çok kanallı floresan yetenekli) 15, kılcalelektroforez birimi video mikroskobu 31 bağlanmış
Diğer Gözlem için forseps 32 bitki hasat, içerdiği sıçanlar 33,34 ve balık 35

Peki Açıklanan Yöntemleri / Denemeleri ile Tablo 1. Parabolik Uçuş Gösteri Örnekleri

Önceki örnekler üzerinde genişletmek ve başarılı uçakta gösteriler içine daha fazla fikir sağlamak için, biz bir parabolik uçuş test takımının bir parçası olarak ilgili mikrofluidik karıştırma teknolojisi ile akış sitometresi bir prototip yapımı ve işletmesi için modüler ve uyarlanabilir prosedürü sunuyoruz. Teçhizat örnek yükleme, mikroakışkan karıştırma, ve floresan parçacık algılama gösteriler sağlar ve Uzay Çevre için 2010 NASA Kolaylaştırılmış Access (FAST) parabolik flig Teknede test edildi29 Eylül den 1 Ekim uçakla hts, 2010. Bu gösteriler parmaktan boyutlu kan örnekleri, yüklenen seyreltilmiş veya reaktif ile karıştırıldığı bir potansiyel cihaz iş akışının sırasıyla, başlangıç, orta ve ucundan çekin ve optik yoluyla analiz algılama. Kompakt bir ünite içine bir akış sitometresinin ölçekleme yenilik ve dikkatli bir parçasıdır seçim gerektirir. Örf ve off-the-raf bileşenleri son bileşeni seçimler en iyi erken yaklaşımlar olarak seçilen, burada kullanılan ve diğer yenilikçilerin tasarımlar uyarlanabilir olabilir. Prototip bileşen seçimler bir taslağını ardından, kurulum teçhizat montaj için bir iskelet olarak hizmet veren bir destek yapısı açıklanmıştır. Prototip bileşenler, konumları atanır güvenli ve başarılı bir deney için gerekli ek bileşenler eşlik ediyor. Dikkat sonra standart işletim prosedürü (SOP) geliştirme, eğitim ve diğer lojistik gibi daha soyut işlemler geçer. Son olarak, gösteri özgü prosedürlertanımlamıştır. Belirli prototip için buraya uygulanan rağmen burada açıklanan stratejiler ve teçhizat bileşenleri (örneğin, mikroskop, akrilik kutu, vs.) destek seçenekleri, düşük bir yerçekimi ortamında herhangi bir kan teşhis test donanımları ile ilgili genel sorunları ve zorlukları konuşmak .

2010 uçuşlarda, iki ay-gravite (yaklaşık 1/6 Yerçekimi ulaşma) ve sonuçta bu 3 gün boyunca ertelenmişti rağmen iki mikro-gravite uçuşlar, 4 gün boyunca planlandı. Gösteriler değiştirilmiş özel işletilen, dar gövdeli jet yolcu uçağı 36 onboard yapıldı. Her uçuş, her yüksek yerçekimi indirgenmiş gravite şartlarının 20-25 sn izlemiştir (kabaca 1.8 g) yaklaşık 20 saniye, sonuçta 30-40 parabolas sağladı. Parabolas yarısı idam edildikten sonra, uçak etrafında çevirmek için düzlemini etkinleştirmeniz ve pe ederken iniş bölgesine doğru geri kafa düz uçuşta yaklaşık 5-10 dakikalık bir süre durakladıparabolas kalan rforming.

Protocol

Bu protokolde kullanılan insan kanı örnekleri minimal invaziv protokolleri (Teşekkür bakınız) kullanılarak KİK onayı ile toplanmıştır. 1. Rig Meclisi Sistemi sitometri basit bir akış için prototip bileşenlerini (fluidik, optik, kontrol / veri toplama elektronik) birleştirin azaltılmış ağırlık koşullarında kullanılmak üzere Minimum ağırlık ve güç ile bir basınç sistemi hazırlayın sistemi Fluidics götürmek gerekiyor Diferansiy…

Representative Results

Stereomikroskop monte CCD kamera tarafından görüldüğü gibi Micromixer gösteri için tipik sonuçlar, Şekil 7 'de görülmektedir. Kan / tuzlu su ve mavi / sarı boya: Karıştırma görsel olarak sıvıların iki set içeren deneyler için çıkış kanalında, spiral boyunca herhangi bir noktada tespit edilebilir. Diğer yayınlarda 38-40 'de gösterildiği gibi iki boyutlu görüntü nicel analizi, farklı bölgelerde kanal genişliği boyunca gölge yeknesaklığı belirlen…

Discussion

Burada anlatılan yöntem, zemin test karşılaştırılabilir sonuçlar, 2010 FAST parabolik uçuş sırasında büyük teknoloji bileşenleri (örnek yükleme, mikroakışkan karıştırma, ve optik algılama) etkin gösteri sağladı. Burada tarif edilen eğitim ve SOP yöntemler özellikle etkili olduğu ve parabolik Uçuşa hazır olmaz pratik gösteriler için dayanıyordu araçları ve diğer 'kol değnekleriyle' varlık aydınlatmak için yardımcı oldu.

Gelişme Alanları ?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Donanım geliştirme NASA SBIR Sözleşmeler NNX09CA44C ve NNX10CA97C tarafından desteklenmiştir. Optik blok ve örnek yükleyici gösteriler için veri analizi NASA Faz III Sözleşme NNC11CA04C tarafından desteklenmiştir. İnsan kan toplama, NASA IDD Protokol # SA-10-008 kullanılarak gerçekleştirilmiştir. National Instruments Tıbbi Cihaz Hibe Programı aracılığıyla sağlanan Kontrol / kazanım yazılım. Mikroçipler için kalıplar Johns Hopkins mikroimalat imkan ve Nano Sistemler için Harvard Merkezi'nde yapılmıştır. Otto J. Briner ve Luke Jaffe (DNA Tıp Enstitüsü) uçuş haftasında yaz 2010. NASA Uçuş Video personel sağlanan video görüntülerini sırasında raf montaj destekli. Carlos Barrientos (DNA Tıp Enstitüsü) fotoğraf ve şekil yardım sağladı. Teknoloji 2010 Programı Uzay Çevre için Kolaylaştırılmış Erişim, NASA İndirimli Gravity Ofisi, İnsan Adaptasyon ve Önlemler Bölümü, NASA Glenn Araştırma Merkezi Özel sayesinde,ZIN Teknolojileri ve İnsan Araştırma Programı.

Materials

Name of Material/ Equipment Company Catalog Number Comments/Description
Micro air pump Smart Products, Inc. AP-2P02A Max pressure = 6.76 psi; 1.301” x 0.394” x 0.650” , 0.28 oz (8 g); available direct from Smart Products
Differential pressure sensor Honeywell International, Inc. ASDX015D44R Range  of  0-15psi; 0.974" x 0.550" x 0.440", 0.09 oz (2.565 g); suppliers include Digi-Key and Mouser Electronics
Rigid plastic vial (small size) Loritz & Associates, Inc. 55-05 Polystyrene; ID 0.81" (20.6 mm), IH 2.06" (52.4 mm); available direct from LA Container Inc.; similar product available from Dynalab Corp.
Rigid plastic vial (larger size) Loritz & Associates, Inc. 55-140 Polystyrene; ID 1.88" (47.6 mm), IH 3.31" (84.1 mm); available direct from LA Container Inc.; similar product available from Dynalab Corp.
latex examination gloves dynarex corporation 2337 Middle finger used for latex diaphragm in fluid source vial.  Other brands (e.g., Aurelia ®  Vibrant ™) acceptable.
Optical glue Norland Products NOA 88 Low outgassing adhesive; available direct from Norland; Also available from Edmund Optics Inc.
3-way solenoid valves The LEE Company LHDA0531115H Gas valves, but can function with liquid; 1.29 " L, 0.28 " D.  Discontinued product.  Similar products available from The LEE Company.
Volumetric water flowmeter OMEGA Engineering inc.  FLR-1602A Non-contacting flow rate meter strongly preferred.  We recommend SENSIRION LG16 OEM Liquid Flow Sensor for flow rates from nl/min up to 5 ml/min.
PCD-mini photon detector  Sensl PCDMini-00100 For fluorescence detection; available direct from Sensl
Accelerometer Crossbow Technology, Inc. CXL02LF3 3-demensional force detection.  Supplied to DMI by NASA.  Similar product available from Vernier Software & Technology, LLC. 
Stereomicroscope AmScope SE305R-AZ-E
CCD Camera Thorlabs DCU223C 1024 x 768 Resolution, Color, USB 2.0; available direct from Thorlabs
USB and Trigger Cable (In/Out) for CCD Camera Thorlabs CAB-DCU-T1 Available direct from Thorlabs
Microbore tubing Saint-Gobain Corporation AAD04103 Tygon®; ID 0.02", OD 0.06", 500ft, 0.02" wall. Suppliers: VWR, Thermo Fisher Scientific Inc.
Hollow steel pins New England Small Tube (Custom)  0.025" OD, 0.017" ID, 0.500” L, stainless steel tube, type 304, cut, deburred, passivated; enable microbore tubing connections, chip tubing connections
Slide clamp World Precision Instruments, Inc. 14042 Available direct from World Precision Instruments
Leur adaptor pieces World Precision Instruments, Inc. 14011 Available direct from World Precision Instruments
Silicon wafer Addison Engineering, Inc. 6" diameter; for SU-8 mold fabrication
Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer base Dow Corning 3097366-1004 Supplier: Global Industrial SLP, LLC
Polydimethylsiloxane (PDMS) elastomer curing agent Dow Corning 3097358-1004 Supplier: Global Industrial SLP, LLC
Needle (23 gauge), bevel tip Terumo Medical Corporation NN-2338R Ultra thin wall; 23G x 1.5"; 22G also usable; suppliers: Careforde, Inc.,  Port City Medical
Dispensing needle (23 gauge), blunt tip CML Supply 901-23-100 23Gx 1";  available from CML Supply
Rotary tool Robert Bosch Tool Corporation 1100-01 Dremel® 1100-01 Stylus™ 
Cover glass Thermo Fisher Scientific, Inc. 12-518-105E Gold Seal™ noncorrosive borosilicate glass; for PDMS chip cover; 24×60 mm; available from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Vacuum pump Mountain MTN8407 For degassing PDMS; supplier:  Ryder System, Inc. 
Vacuum chamber Thermo Fisher Scientific, Inc. 5311-0250 Nalgene™ Transparent Polycarbonate; available from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Plasma cleaner Harrick Plasma PDC-32G
Hand magnifier Mitutoyo 183-131 Use in reverse direction to enable viewing at ~15".
Ethanol CAROLINA 861283 For chip cleaning. Dilute to 70% using millipore water.
Water purification system Thermo Fisher Scientific, Inc. D11901 Available direct from Thermo Fisher Scientific, Inc.
Optomechanical translation mounts Thorlabs K6X 6-Axis Kinematic Optic Mount; discontinued product; new product (K6XS) available direct from Thorlabs
Laptop Hewlett-Packard VP209AV HP Pavilion Laptop running Windows 7
Laptop tray (spring loaded) National Products, INC. RAM-234-3  RAM Tough-Tray™. Can accommodate 10 to 16 inch wide laptops.
USB splitter Connectland Technology Limited 3401167
USB Data Acquisition Cards (8 analog input, 12 digital I/O) National Instruments NI USB-6008 12-Bit, 10 kS/s Low-Cost Multifunction DAQ
USB Data Acquisition Cards (16 analog input, 32 digital I/O) National Instruments NI USB-6216 16-Bit, 400 kS/s Isolated M Series MIO DAQ, Bus-Powered
Control/acquisition Software National Instruments LabVIEW 2009 Custom coded National Instruments (NI) LabVIEW 
3D Solid Modeling Software Dassault Systèmes SolidWorks Corp. SolidWorks 2011
2D Modeling Software AUTODESK AutoCAD LT 2008
Vertical equipment rack (NASA provided) N/A
Solid aluminum optical breadboard Thorlabs MB2424 24" x 24" x 1/2", 1/4"-20 Taps; available direct from Thorlabs
Industrial grade steel and hardener The J-B Weld Company J-B Weld Steel Reinforced Epoxy Glue
Micro-hematocrit capillary  Fisher Scientific 22-362-574 inner diamter 1.1 to 1.2 mm
1 mL syringes Henke-Sass, Wolf 4010.200V0 NORM-JECT®; supplier: Grainger, Inc.
Human red blood cells Innovative Research IPLA-WB3 Tested and found negative by supplier for: HBsAg, HCV, HIV-1, HIV-2, HIV-1Ag or HIV 1-NAT, ALT, and syphilis by FDA-Approved Methods.  Because no test methods can guarantee with 100% certainty the absence of an infectious agent, human derived products should be handled as suggested in the U.S. Department of Health and Human Services Manual on BIOSAFETY IN MICROBIOLOGICAL AND BIOMEDICAL LABORATORIES, FOR POTENTIALLY INFECTIOUS HUMAN SERUM OR BLOOD SPECIMENS
Phosphate buffered saline concentrate P5493 SIGMA 10x; diluted to 1x
Tween P9416 SIGMA TWEEN® 20
Centrifuge LW Scientific STRAIGHT8-5K Swing-Out 8-place Centrifuge.  Available through authorized dealers.  Other centrifuges available direct from LW Scientific.
HD video recorder Sony MHS-CM5
Orange fluorescent nucleic acid stain Invitrogen S-11364 SYTO® 83 Orange Fluorescent Nucleic Acid Stain.  Stored in DMSO solvent. Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling
advice required.
Fluorescent counting beads Invitrogen MP 36950 CountBright™ Absolute Counting Beads.  Always wear reccommended Personal Protective Equipment. No special handling advice required.

Referenzen

  1. Thomas, R. A., Krishan, A., Robinson, D. M., Sams, C., Costa, F. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project-I. Cytometry. 43, 2-11 (2001).
  2. Wen, J., Krishan, A., Thomas, R. A. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project – II. Effect of pH and DAPI concentration on dual parametric analysis of DNA/DAPI fluorescence and electronic nuclear volume. Cytometry. 43, 12-15 (2001).
  3. Krishan, A., Wen, J., Thomas, R. A., Sridhar, K. S., Smith, W. I. NASA/American Cancer Society High-Resolution Flow Cytometry Project – III. Multiparametric analysis of DNA content and electronic nuclear volume in human solid tumors. Cytometry. 43, 16-22 (2001).
  4. Cram, L. S. Spin-offs from the NASA space program for tumor diagnosis. Cytometry. 43, 1 (2001).
  5. Crucian, B., Sams, C. Reduced gravity evaluation of potential spaceflight-compatible flow cytometer technology. Cytometry B Clin. Cytom. 66 (1), 1-9 (2005).
  6. Shi, W., Kasdan, H. L., Fridge, A., Tai, Y. -. C. Four-part differential leukocyte count using μflow cytometer. 2010 IEEE 23rd International Conference on Micro Electro Mechanical Systems. 13 (7), 1019-1022 (2010).
  7. Tai, Y. -. C., Ho, C. -. M., Kasdan, H. L. . In-Flight Blood Analysis Technology for Astronaut Health Monitoring NASA Human Research Program Investigators’ Workshop. , (2010).
  8. Shi, W., Guo, L. W., Kasdan, H., Fridge, A., Tai, Y. -. C. Leukocyte 5-part differential count using a microfluidic cytometer. 2011 16th International Solid-State Sensors, Actuators and Microsystems Conference. , 2956-2959 (2011).
  9. Shi, W., Guo, L., Kasdan, H., Tai, Y. -. C. Four-part leukocyte differential count based on sheathless microflow cytometer and fluorescent dye assay. Lab Chip. 13 (7), 1257-1265 (2013).
  10. Dubeau-Laramée, G., Rivière, C., Jean, I., Mermut, O., Cohen, L. Y. Microflow1, a sheathless fiber-optic flow cytometry biomedical platform: Demonstration onboard the international space station. Cytometry A. , (2013).
  11. Crucian, B., Quiriarte, H., Guess, T., Ploutz-Snyder, R., McMonigal, K., Sams, C. A Miniaturized Analyzer Capable of White-Blood-Cell and Differential Analyses During Spaceflight. Lab Medicine. 44 (4), 304-331 (2013).
  12. Rehnberg, L., Russomano, T., Falcão, F., Campos, F., Everts, S. N. Evaluation of a novel basic life support method in simulated microgravity. Aviat. Space. Environ. Med. 82 (2), 104-110 (2011).
  13. Pump, B., Videbaek, R., Gabrielsen, A., Norsk, P. Arterial pressure in humans during weightlessness induced by parabolic flights. J. Appl. Physiol. 87 (3), 928-932 (1999).
  14. Strauch, S. M., Richter, P., Schuster, M., Häder, D. The beating pattern of the flagellum of Euglena gracilis under altered gravity during parabolic flights. J. Plant Physiol. 167 (1), 41-46 (2010).
  15. Sams, C. F., Crucian, B. E., Clift, V. L., Meinelt, E. M. Development of a whole blood staining device for use during space shuttle flights. Cytometry. 37 (1), 74-80 (1999).
  16. Smith, S. M., Davis-Street, J. E., Fontenot, T. B., Lane, H. W. Assessment of a portable clinical blood analyzer during space flight. Clin. Chem. 43, 1056-1065 (1997).
  17. Weigl, B. H., Kriebel, J., Mayes, K. J., Bui, T., Yager, P. Whole Blood Diagnostics in Standard Gravity and Microgravity by Use of Microfluidic Structures (T-Sensors). Microchimica Acta. 131 (1-2), 75-83 (1999).
  18. . Revolutionizing Medical Technology for Earth and Space. Canadian Space Agency. , (2012).
  19. Peytavi, R. Microfluidic device for rapid (<15 min) automated microarray hybridization. Clin. Chem. 51, 1836-1844 (2005).
  20. Groemer, G. E. The feasibility of laryngoscope-guided tracheal intubation in microgravity during parabolic flight: a comparison of two techniques. Anesthesia and analgesia. 101 (5), 1533-1535 (2005).
  21. Johnston, S. L., Campbell, M. R., Billica, R. D., Gilmore, S. M. Cardiopulmonary resuscitation in microgravity: efficacy in the swine during parabolic flight. Aviat. Space Environ. Med. 75 (6), 546-550 (2004).
  22. Panait, L., Broderick, T., Rafiq, A., Speich, J., Doarn, C. R., Merrell, R. C. Measurement of laparoscopic skills in microgravity anticipates the space surgeon. Am. J. Surg. 188 (5), 549-552 (2004).
  23. Kirkpatrick, A. W. Intraperitoneal gas insufflation will be required for laparoscopic visualization in space: a comparison of laparoscopic techniques in weightlessness. J. Am. Coll. Surg. 209 (2), 233-241 (2009).
  24. Campbell, M. R. Endoscopic surgery in weightlessness: the investigation of basic principles for surgery in space. Surg. Endosc. 15 (12), 1413-1418 (2001).
  25. Caiani, E. G., Sugeng, L., Weinert, L., Capderou, A., Lang, R. M., Vaïda, P. Objective evaluation of changes in left ventricular and atrial volumes during parabolic flight using real-time three-dimensional echocardiography. J. Appl. Physiol. 101 (2), 460-468 (2006).
  26. Ansari, R., Manuel, F. K., Geiser, M., Moret, F., Messer, R. K., King, J. F., Suh, K. I., Manns, F., S derberg, P. G., Ho, A. Measurement of choroidal blood flow in zero gravity. Ophthalmic technologies XII : 19-20 January 2002, San Jose, USA. , 177-184 (2002).
  27. Foldager, N. Central venous pressure in humans during microgravity. J. Appl. Physiol. 81 (1), 408-412 (1996).
  28. Hausmann, N. Cytosolic calcium, hydrogen peroxide and related gene expression and protein modulation in Arabidopsis thaliana cell cultures respond immediately to altered gravitation: parabolic flight data. Plant Biol. (Stuttg). 16 (1), 120-128 (2014).
  29. Thiel, C. S. Rapid alterations of cell cycle control proteins in human T lymphocytes in microgravity). Cell Commun. Signal. 10 (1), 1 (2012).
  30. Tsuda, T., Kitagawa, S., Yamamoto, Y. Estimation of electrophoretic mobilities of red blood cells in 1-G and microgravity using a miniature capillary electrophoresis unit. Electrophoresis. 23, 2035-2039 (2002).
  31. Paul, A. -. L., Manak, M. S., Mayfield, J. D., Reyes, M. F., Gurley, W. B., Ferl, R. J. Parabolic flight induces changes in gene expression patterns in Arabidopsis thaliana. Astrobiology. 11 (8), 743-758 (2011).
  32. Zeredo, J. L., Toda, K., Matsuura, M., Kumei, Y. Behavioral responses to partial-gravity conditions in rats. Neurosci. Lett. 529 (2), 108-111 (2012).
  33. Taube, J. S., Stackman, R. W., Calton, J. L., Oman, C. M. Rat head direction cell responses in zero-gravity parabolic flight. J. Neurophysiol. 92 (5), 2887-2897 (2004).
  34. Hilbig, R. Effects of altered gravity on the swimming behaviour of fish. Adv. Space Res. 30 (4), 835-841 (2002).
  35. Yang, J., Qi, L., Chen, Y., Ma, H. Design and Fabrication of a Three Dimensional Spiral Micromixer. Chinese J. Chem. 31, 209-214 (2013).
  36. Zhang, K. Realization of planar mixing by chaotic velocity in microfluidics. Microelectron. Eng. 88, 959-963 (2011).
  37. Liu, R. H. Passive mixing in a three-dimensional serpentine microchannel. J. Microelectromechanical Syst. 9, 190-197 (2000).

Play Video

Diesen Artikel zitieren
Phipps, W. S., Yin, Z., Bae, C., Sharpe, J. Z., Bishara, A. M., Nelson, E. S., Weaver, A. S., Brown, D., McKay, T. L., Griffin, D., Chan, E. Y. Reduced-gravity Environment Hardware Demonstrations of a Prototype Miniaturized Flow Cytometer and Companion Microfluidic Mixing Technology. J. Vis. Exp. (93), e51743, doi:10.3791/51743 (2014).

View Video