On-Chip Multiplexed Adhesion Frequency Assay for Measuring Receptor-Ligand Interactions on Cells

用于测量细胞上受体-配体相互作用的片上多重粘附频率测定

基本信息

批准号：
9349129
负责人：
Yuebing Zheng
金额：
$ 223.58万
依托单位：
UNIVERSITY OF TEXAS AT AUSTIN
依托单位国家：
美国
项目类别：
财政年份：
2017
资助国家：
美国
起止时间：
2017-09-30 至 2022-08-31
项目状态：
已结题

项目摘要

Project Summary Receptor-ligand interactions on cells mediate cell-cell and cell-environment communications in many biological processes. Adhesion frequency assay has unique capability of measuring the receptor-ligand interactions at the single-cell level. The measurement can provide important information on the quality of biological processes and for the selection of potent therapeutic cells. Current adhesion frequency assay uses micropipettes to aspirate cells for both interaction measurement and cell transfer afterwards. As a result, it is bulky, labor-intensive, manual- operative, and low-throughput. In order to maximize the potential of adhesion frequency assay in biomedical research and clinical applications, it is necessary to develop high-throughput miniature device. In view of the tremendous potential and challenges in developing high-throughput miniature adhesion frequency assay, I propose a transformative technical route – on-chip multiplexed adhesion frequency assay – that will seek to synergize optical manipulation and microfluidics. I will bring in new ideas from different areas, including optical manipulation, optical imaging, microfluidics, cellular biology, and device physics for development, validation and applications of the proposed assay. Specifically, I will (1) address multiplexed-measurement and cell-sorting challenges in the implementation of the assay, (2) characterize, validate and optimize the pre- packaged assay, and (3) assemble and package the assay into a compact device and apply it to screen cells for disease therapy. With the unprecedented capabilities of measuring the receptor- ligand interactions and sorting cells, the proposed assay will change current paradigm of cell profiling and incorporate one of the most important parameters for quantifying cell functions into routine assays. Once fully developed, the on-chip multiplexed adhesion frequency assay will fill many unmet needs in both biomedical research and clinical applications of the receptor-ligand interactions on cells.

项目概要细胞上的受体-配体相互作用介导细胞-细胞和细胞-环境通讯许多生物过程具有独特的测量能力。单细胞水平上的受体-配体相互作用的测量可以提供重要的信息。有关生物过程质量和选择有效治疗方法的信息目前的粘附频率测定使用微量移液器吸取细胞以进行相互作用。因此，它体积庞大，劳动密集型，需要手动操作。为了最大限度地发挥粘附频率测定的潜力。生物医学研究和临床应用，需要发展高通量微型设备。鉴于开发高通量微型芯片的巨大潜力和挑战粘附频率测定，我提出革命性的技术路线——片上复用粘附频率测定——将寻求光学操纵和微流体的协同作用。将引入不同领域的新想法，包括光学操控、光学成像、微流体学、细胞生物学和器件物理学，用于开发、验证和应用具体来说，我将 (1) 讨论多重测量和细胞分选。实施测定中的挑战，(2) 表征、验证和优化预分析封装化验，以及 (3) 将化验组装并包装到紧凑的装置中，并将其应用于凭借前所未有的测量受体的能力来筛选细胞以进行疾病治疗。配体相互作用和细胞分选，所提出的测定将改变当前的细胞范式分析并将量化细胞功能的最重要参数之一纳入一旦完全开发出来，片上多重粘附频率测定将填补空白。受体-配体的生物医学研究和临床应用中有许多未满足的需求细胞上的相互作用。

项目成果

期刊论文数量（48）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（1）

Suppressing material loss in the visible and near-infrared range for functional nanophotonics using bandgap engineering.

使用带隙工程抑制功能纳米光子学中可见光和近红外范围内的材料损失。

DOI：
发表时间：
2020-10-07
期刊：
影响因子：
16.6
作者：
Wang, Mingsong;Krasnok, Ale;Lepeshov, Sergey;Hu, Guangwei;Jiang, Taizhi;Fang, Jie;Korgel, Brian A;Alù, Andrea;Zheng, Yuebing
通讯作者：
Zheng, Yuebing

Opto-thermoelectric microswimmers.

光热电微型游泳器。

DOI：
发表时间：
2020-08-17
期刊：
影响因子：
0
作者：
Peng, Xiaolei;Chen, Zhihan;Kollipara, Pavana Siddhartha;Liu, Yaoran;Fang, Jie;Lin, Linhan;Zheng, Yuebing
通讯作者：
Zheng, Yuebing

Room-Temperature Observation of Near-Intrinsic Exciton Linewidth in Monolayer WS2.

单层 WS2 中近本征激子线宽的室温观察。

DOI：
发表时间：
2022-04
期刊：
影响因子：
0
作者：
Fang, Jie;Yao, Kan;Zhang, Tianyi;Wang, Mingsong;Jiang, Taizhi;Huang, Suichu;Korgel, Brian A;Terrones, Mauricio;Alù, Andrea;Zheng, Yuebing
通讯作者：
Zheng, Yuebing

Opto-Thermocapillary Nanomotors on Solid Substrates.

固体基底上的光热毛细管纳米电机。