故事

保罗Abbyad一组学生研究人员希望一种新型微流体装置能帮助科学家更多地了解癌细胞的行为。

在他手里，保罗Abbyad拥有整个实验室的研究能力，都在一个口香糖大小的设备里。

这位副教授说，就像电子产品从越来越小的部件中受益一样，微流控设备可以通过缩小化学和生物研究来提高研究效率。微流控装置由像电路板一样的小通道组成，每个通道大约和人的头发一样粗，能够携带少量试剂进行分析。

“可能需要实验室工作人员做的事情——混合化学物质，进行稀释，或在工作台上进行分析——微流体设备可能可以在一个小设备内完成所有这些，”阿比亚德说。

虽然这项技术规模很小，但它可以产生很大的影响，应用领域涉及化学、细胞生物学和医学。而Abbyad的工作可能会使他们更有影响力。

Abbyad研究微流体的一个分支，即液滴微流体。在液滴微流体中，科学家在油中形成均匀的水滴。这些水滴就像微型试管——一台设备里有数百万个——允许在单个细胞上进行测试。

Abbyad和一组学生研究人员正在开发液滴微流体装置，能够对这些单个细胞进行分类和分析。这项创新可以帮助科学家更好地了解癌症等疾病，也许还能在未来开发出更好的治疗方法。

他说:“当你谈论人类疾病时，特别是像癌症这样的疾病，少量的细胞可以产生很大的影响，你真的必须有工具能够在单细胞水平上进行分析。”

阿比亚德解释说，即使在同一细胞系中，细胞也不是均匀的。氧的摄入、基因表达和新陈代谢可以有很大的差异，使得每一个都是独特的。癌细胞特别倾向于具有高代谢率，这是它们如此消耗身体的原因之一。但并不是每个细胞都是这样。

阿比亚德的设备将根据癌细胞的代谢率对其进行分类，这样科学家就可以开始使用所需的技术——无论是与基因表达还是蛋白质表达有关的技术——来了解并可能针对特定的细胞群。他们越了解致癌细胞，就能越好地治疗癌症。

阿比亚德认为，这些设备不仅性能更强，而且性价比更高、更可靠。如果成功，这些设备可以用于不同的环境，以分析各种细胞类型，更好地了解人体。

2018年5月，阿比亚德在化学、生物工程、环境和运输系统(CBET)部门获得了NSF教师早期职业发展(Career)奖。该奖项将支持他的学生研究团队开发这些新的微流体设备。它还将有一个教育部分，帮助向年轻人传授微流体技术。

“这真的极大地推动了我们的研究，并为我们的学生提供了大量的研究机会，”阿比雅德谈到该奖项时说。

传递下去

该奖项的教育部分，阿比亚德将与凯蒂Korsmeyer他是特殊项目的副主任，以及由圣克拉拉县生物技术教育伙伴关系(SCCBEP)创建的非营利组织“教生物技术”，向该地区的高中生教授微流体技术。

“这将鼓励学生，让他们对微流体和不同的STEM概念感到兴奋，”阿比亚德说。“我希望这能鼓励他们继续在STEM领域学习。”

该计划将提供教学包、支持信息和微流体教师培训。它还将提供微流体如何影响学生日常生活的例子，并解释该领域存在的各种职业机会。

阿比亚德说:“一旦你种下了这个项目的种子，它就可以自我传播，老师们就可以培训其他老师使用教学包。”“通过这种方式，它可以产生长期的影响，让学生对STEM和STEM领域的职业感到兴奋。”

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