【武漢大學(xué)：研發(fā)3D可拉伸傳感器水凝膠平臺(tái)培養(yǎng)心肌細(xì)胞和監(jiān)測(cè)機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)！】

研究?jī)?nèi)容

心肌細(xì)胞負(fù)責(zé)產(chǎn)生收縮力，將血液泵送到全身，對(duì)機(jī)械力非常敏感，可以啟動(dòng)機(jī)械電耦合和機(jī)械化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)。通過(guò)工程化三維(3D)培養(yǎng)模型構(gòu)建心臟組織和記錄心肌細(xì)胞的電信號(hào)方面已取得了顯著進(jìn)展。然而，實(shí)時(shí)獲取心肌細(xì)胞機(jī)械傳導(dǎo)中的瞬態(tài)生化信息仍然是一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

武漢大學(xué)黃衛(wèi)華和劉艷玲開(kāi)發(fā)了一個(gè)用于心肌細(xì)胞培養(yǎng)、電刺激和電化學(xué)監(jiān)測(cè)的3D可拉伸傳感水凝膠集成平臺(tái)。該平臺(tái)不僅可以模擬體內(nèi)心肌細(xì)胞的天然3D微環(huán)境，而且通過(guò)嵌入的3D電極的電刺激促進(jìn)心肌細(xì)胞的排列和定向。此外，通過(guò)拉伸集成平臺(tái)，在生理和病理?xiàng)l件下成功監(jiān)測(cè)了機(jī)械拉伸誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞釋放的H2O2，使得二甲雙胍能夠在高血壓和糖尿病心肌病狀態(tài)下對(duì)心肌細(xì)胞進(jìn)行療效評(píng)估。

研究要點(diǎn)

要點(diǎn)1.作者使用彈性三維(3D)聚二甲基硅氧烷(PDMS)多孔支架作為基材，然后均勻涂覆增塑劑和催化劑共官能化的PEDOT:PSS(PPLC)，這賦予了可拉伸支架優(yōu)異的導(dǎo)電性、電催化性能和在機(jī)械變形下穩(wěn)定的電化學(xué)傳感性能。

要點(diǎn)2.作者進(jìn)一步將包封有大鼠原代心肌細(xì)胞的膠原水凝膠灌注到所制備的3D可拉伸傳感器的間隙中，形成用于3D心肌細(xì)胞培養(yǎng)和實(shí)時(shí)機(jī)械化學(xué)轉(zhuǎn)導(dǎo)(MCT)監(jiān)測(cè)的集成平臺(tái)。

要點(diǎn)3.該集成平臺(tái)不僅可以模擬體內(nèi)心肌細(xì)胞的天然3D微環(huán)境，而且可以通過(guò)嵌入的3D電極的電刺激促進(jìn)心肌細(xì)胞的排列和定向。此外，在生理和病理?xiàng)l件下成功監(jiān)測(cè)機(jī)械拉伸誘導(dǎo)的心肌細(xì)胞釋放的H2O2，使得二甲雙胍能夠在高血壓和糖尿病心肌病狀態(tài)下對(duì)心肌細(xì)胞進(jìn)行療效評(píng)估。

研究圖文

圖1.3D可拉伸傳感器水凝膠集成平臺(tái)的制造和在施加拉伸負(fù)載時(shí)監(jiān)測(cè)心肌細(xì)胞的示意圖。

圖2.（A）3D PPLC/PDMS電極的SEM。（B）(I)PDMS支架、(II)PPLC/PDMS支架和(III)PPLC/PCMS支架橫截面的高倍SEM。（C）3D PPLC/PDMS電極的SEM和相應(yīng)的EDX元素圖像。（D）3D PPLC/PDMS電極水凝膠集成平臺(tái)的SEM。（E）3D集成平臺(tái)的壓縮應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，插圖：楊氏模量。（F）膠原水凝膠填充前后的3D PPLC/PDMS電極的CV。

圖3.（A）3D可拉伸傳感器水凝膠集成平臺(tái)變形的照片。（B）3D集成平臺(tái)在10 mM K3[Fe(CN)6]中，獲得的在不同張力狀態(tài)和以不同半徑彎曲后的CV響應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。（C）PPLC/PDMS電極在與水凝膠結(jié)合之前和之后對(duì)2 mM H2O2的CV。（D）3D集成平臺(tái)在2 mM H2O2中的CV響應(yīng)。3D集成平臺(tái)在+0.55 V vs Ag/AgCl條件下，隨著H2O2濃度的增加的（E）安培響應(yīng)和（F）對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)曲線(xiàn)。

圖4.（A）在集成平臺(tái)中培養(yǎng)48小時(shí)的心肌細(xì)胞，鈣蛋白AM(綠色)和PI(紅色)染色后的共焦顯微鏡圖像的3D重建。插圖：z平面橫截面上的共焦顯微鏡圖像。（B）在平臺(tái)中培養(yǎng)48小時(shí)的心肌細(xì)胞中Cx-43(綠色)的免疫熒光染色。（C）在平臺(tái)中培養(yǎng)48小時(shí)的肌細(xì)胞的SEM。（D）三種不同電刺激方案的示意圖。（E）三種不同方案中心肌細(xì)胞的熒光圖像，鈣蛋白AM(綠色)和PI(紅色)標(biāo)記。（F）三種不同方案中心肌細(xì)胞的Cx-43(綠色)的免疫熒光染色。（G）定量分析三種不同電刺激方案中心肌細(xì)胞的方位角。取向角(θ)定義為細(xì)胞軸方向與電場(chǎng)方向的偏差。

圖5.（A）Met阻止MS和HG誘導(dǎo)ROS釋放的分子途徑示意圖。（B）在拉伸前后，在用Calcein AM(綠色)和PI(紅色)染色的集成平臺(tái)上培養(yǎng)的心肌細(xì)胞的熒光圖像。（C）正常葡萄糖和（D）高糖環(huán)境中(施加電位：+0.55 V vs Ag/AgCl)，不同拉伸振幅的心肌細(xì)胞中檢測(cè)到的安培響應(yīng)。不同處理的(E)10%菌株和(F)20%菌株心肌細(xì)胞H2O2釋放的定量統(tǒng)計(jì)。ns：無(wú)顯著性，*P<0.05，**P<0.01，***P<0.001。

傳感動(dòng)態(tài)

【三星計(jì)劃推出4億像素傳感器 小米有望拿下首發(fā)權(quán)】

最新消息顯示，三星計(jì)劃推出一系列超過(guò)2億像素的ISOCELL圖像傳感器。這個(gè)系列包括HP7-200MP、GN6-50MP和HU1-440MP三款型號(hào)。其中，令人驚嘆的是最后一款傳感器的像素高達(dá)4.4億，據(jù)推測(cè)，小米可能會(huì)獲得這款傳感器的首發(fā)權(quán)。

近年來(lái)，手機(jī)攝影技術(shù)的發(fā)展取得了巨大的突破。如今，手機(jī)后置主攝傳感器已經(jīng)達(dá)到了1英寸的尺寸，但這并不是終點(diǎn)。在像素方面，手機(jī)已經(jīng)遙遙領(lǐng)先，達(dá)到了2億像素。然而，目前大尺寸傳感器還無(wú)法與2億像素相結(jié)合，否則手機(jī)的拍照水平將達(dá)到更高的層次。盡管如此，手機(jī)硬件仍在高速發(fā)展，尤其是相機(jī)方面。

然而，目前的進(jìn)展令人遺憾，預(yù)計(jì)三星將在2024年正式將這款4.4億像素傳感器應(yīng)用于手機(jī)上，而首發(fā)機(jī)型很可能是三星S25 Ultra。除了自用外，三星還計(jì)劃將這些傳感器銷(xiāo)售給其他廠商。

這樣高像素的傳感器勢(shì)必會(huì)引起其他手機(jī)廠商的濃厚興趣，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)非常具有吸引力?？紤]到國(guó)內(nèi)與三星合作最緊密的廠商是小米，此前的6400萬(wàn)像素和1億像素鏡頭都是小米從三星獲得的首發(fā)，因此外界推測(cè)小米可能會(huì)獲得4.4億像素的首發(fā)權(quán)。

然而，要駕馭這款傳感器并非易事，即使是目前最強(qiáng)大的驍龍8 Gen2芯片也不支持，驍龍8 Gen3芯片也不太可能支持。但考慮到三星在行業(yè)中的領(lǐng)導(dǎo)地位，高通和聯(lián)發(fā)科肯定會(huì)盡快跟進(jìn)，預(yù)計(jì)2024年推出的3納米芯片將支持這款4.4億像素的鏡頭。

另外，目前手機(jī)默認(rèn)不支持大像素模式，需要手動(dòng)開(kāi)啟，因?yàn)檫@會(huì)消耗大量性能。因此，人們期待明年的旗艦芯片可以默認(rèn)開(kāi)啟4.4億像素模式。尤其是小米與徠卡的軟件優(yōu)化結(jié)合更強(qiáng)大的硬件，有望在小米14 Ultra上實(shí)現(xiàn)與單反相機(jī)拍照相媲美的水平。

手機(jī)攝影技術(shù)的不斷進(jìn)步為用戶(hù)帶來(lái)了更多的可能性。超過(guò)2億像素的ISOCELL系列圖像傳感器的推出將進(jìn)一步提升手機(jī)攝影的水平。這款傳感器的正式應(yīng)用，手機(jī)攝影將繼續(xù)向前發(fā)展，提供更出色的拍攝體驗(yàn)。

【上海嘉定：加快智能傳感器產(chǎn)業(yè)園建設(shè)，大力培育“獨(dú)角獸”和“隱形冠軍”企業(yè) 力爭(zhēng)到2025年高新技術(shù)企業(yè)總數(shù)達(dá)3000家】

上海市嘉定區(qū)委書(shū)記陸方舟在8月22日舉行的“高質(zhì)量發(fā)展在申城·嘉定區(qū)”新聞發(fā)布會(huì)上表示，面向未來(lái)，嘉定區(qū)將以高水平改革開(kāi)放賦能高質(zhì)量發(fā)展，重點(diǎn)聚焦“四大功能”，提升“四個(gè)能力”。

一是聚焦服務(wù)全球資源配置功能，提升關(guān)鍵要素配置能力。更大力度吸引高技術(shù)高質(zhì)量外資，全面激發(fā)民營(yíng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力，大力培育“獨(dú)角獸”和“隱形冠軍”企業(yè)，集聚一批具有關(guān)鍵要素配置能力的企業(yè)。做強(qiáng)“我嘉金融”平臺(tái)，提升“上?！ぜ味ㄈ瞬鸥邸蹦芗?jí)，放大長(zhǎng)三角科交會(huì)溢出效應(yīng)，加快新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)公共數(shù)據(jù)“雙中心”建設(shè)，不斷增強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵資源要素的吸附能力和整合能力。

二是聚焦服務(wù)科技創(chuàng)新策源功能，提升協(xié)同創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力。構(gòu)建“中小科技企業(yè)-高新技術(shù)企業(yè)-科技小巨人企業(yè)”梯度培育鏈，力爭(zhēng)到2025年高新技術(shù)企業(yè)總數(shù)達(dá)3000家。圍繞汽車(chē)芯片、燃料電池等細(xì)分領(lǐng)域，打造協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟，攻克一批“卡脖子”技術(shù)。依托院士專(zhuān)家成果轉(zhuǎn)化中心，打造科技創(chuàng)新“三庫(kù)一平臺(tái)”，探索撥投結(jié)合、“轉(zhuǎn)化+孵化+產(chǎn)業(yè)化”等新型創(chuàng)新模式，推動(dòng)更多科技成果就地轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

三是聚焦服務(wù)高端產(chǎn)業(yè)引領(lǐng)功能，提升現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)核心能力。加快建設(shè)世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)創(chuàng)新高地，全力支持上汽轉(zhuǎn)型發(fā)展，高水平打造“三港兩園”，深化“雙智”試點(diǎn)建設(shè)，更好彰顯汽車(chē)嘉定的領(lǐng)跑領(lǐng)先地位。加大智改數(shù)轉(zhuǎn)力度，力爭(zhēng)到2025年重點(diǎn)領(lǐng)域規(guī)上企業(yè)“智改數(shù)轉(zhuǎn)”比例超90%。加快上海智能傳感器產(chǎn)業(yè)園、聯(lián)影小鎮(zhèn)等載體建設(shè)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)能級(jí)躍升。

四是聚焦服務(wù)開(kāi)放樞紐門(mén)戶(hù)功能，提升節(jié)點(diǎn)城市輻射能力。依托進(jìn)博會(huì)等重大平臺(tái)，提升綜保區(qū)能級(jí)，加大海外招商力度，支持鼓勵(lì)優(yōu)勢(shì)行業(yè)、優(yōu)質(zhì)企業(yè)拓展海外市場(chǎng)。抓牢新城發(fā)力和虹橋國(guó)際開(kāi)放樞紐建設(shè)兩大戰(zhàn)略機(jī)遇，做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)、科創(chuàng)、服務(wù)、交通等節(jié)點(diǎn)功能，深化嘉昆太協(xié)同創(chuàng)新核心圈建設(shè)，進(jìn)一步提升輻射帶動(dòng)和要素集聚能力。

【4 年來(lái)首次下降，報(bào)告稱(chēng)全球前十芯片公司今年投資下降 16%】

根據(jù) Omdia 發(fā)布的最新報(bào)告，全球前十家頂級(jí)芯片廠商由于供應(yīng)過(guò)剩的擔(dān)憂(yōu)，以及未來(lái)預(yù)期的諸多不確定因素，預(yù)估 2023 年內(nèi)總投資為 1220 億美元（IT之家備注：當(dāng)前約 8893.8 億元人民幣），同比下降 16%，是過(guò)去 4 年來(lái)首次下降。

全球前十家頂級(jí)芯片廠商去年紛紛選擇擴(kuò)大現(xiàn)有業(yè)務(wù)，總投資 1461 億美元，刷新了歷史記錄。而最新報(bào)告稱(chēng)今年在前十公司中，有 6 家計(jì)劃降低投資資金，預(yù)估今年為 1220 億美元，是自 2019 年以來(lái)首次出現(xiàn)下滑。

報(bào)道稱(chēng)處理器制造商今年的投資支出減少 14%；而存儲(chǔ)制造商今年的投資支出減少 44%。

報(bào)告稱(chēng)包括英特爾、Global Foundries、美光科技、臺(tái)積電、SK 海力士、西部數(shù)據(jù)和鎧俠控股的合資企業(yè)均表示減少資本支出。

根據(jù) Omdia 的數(shù)據(jù)，截至 6 月底，榜單上的 9 家公司的庫(kù)存價(jià)值同比增長(zhǎng) 10%，達(dá)到 889 億美元，與 2020 年上半年相比整體增長(zhǎng)了 70%。

除了人工智能系統(tǒng)，半導(dǎo)體元件市場(chǎng)的增長(zhǎng)也將長(zhǎng)期受到電動(dòng)汽車(chē)芯片和車(chē)載主動(dòng)駕駛輔助系統(tǒng)需求的支持。目前，汽車(chē)零部件僅占全球芯片市場(chǎng)需求的 10%。

審核編輯 黃宇