2月《Nature Methods》特別介紹了一位華人女科學家——呂航，這位早年畢業于伊利諾斯大學，曾在加州大學，洛克菲勒大學霍德華休斯醫學院進修的華裔學者在利用微流體分析生物學的研究方面獲得了頗多成果。呂航zui初的專業是計算機半導體芯片，但當她的導師開始微流體技術研究的時候，呂航對這種技術在生物學上的應用產生了極大的興趣，她從一種局外人的角度思考，解開了生物學的難題，本期Nature Methods就接連公布了其兩項成果。

這兩項成果將微流體技術用到了截然不同的兩個方面，卻都為生物學提供了新型定量技術。其中一個是與法蘭克福大學的Alexander Gottschalk研究組合作完成的，他們將模式生物秀麗隱桿線蟲進行基因工程改造，使其能對光作出某些神經應答，從而能通過刺激線蟲的興奮與抑制機械感知神經元和運動神經元，追蹤神經應答和對于的信號功能

這種方法能在非侵入的情況下檢測神經行為，觀察在不同的刺激，或者干擾下這些神經元的活動，實現了在限定的時間和位置上，明確調控一個完整的生物體系統的行為，到位的分析動物的神經功能路線。

這項技術在實際應用中的一位問題就是設計硬件，軟件和濕件的整體工作體系，比如說實驗中研究人員用到的光學設備并不是一些專業設備，而是一臺彩色LCD投影儀，呂航認為，“你可以將實驗室的設備都升級到zui快，但是這個成本不劃算”，“我們正在考慮能讓每個實驗室都能買得起的合理方案。”

第二篇文章則主要圍繞的是果蠅胚胎，研究人員希望能大規模定量分析背腹軸的蛋白定位信息——背腹軸的形成過程是胚胎發育過程中*個重要階段，但是目前科學家們還不是很清楚背腹軸的發育機制。因此呂航研究組與普林斯頓大學Stanislav Shvartsman研究組的研究人員一道，開發出了一種新型成像設備，這種設備上的微流體芯片能在短短幾分鐘時間內，地定位數百個胚胎，從而能幫助科學家們收集并分析大量的背腹軸信號，進行統計學分析。

這種設備是利用聚二甲基硅氧烷（PMDS）為材料，大小和一個載玻片差不多，形似米粒（如下圖），其中包含有大約有700個胚胎捕獲芯片，當樣品通過設備上一個“S”型的槽道時，流體模型可以篩選合適的胚胎，并提高胚胎與捕獲芯片的接觸頻率，研究證明90%的胚胎都能被芯片捕獲，這對于那些過去只能針對少量胚胎進行的研究將是價值的。

（成像設備示意圖）

這種設備還可以用于到其它模式生物上去，比如斑馬魚等，這對于研究分析胚胎發育過程中的調控機制具有積極的意義。

將工程學與生物學相結合，確實能解決許多生物學的難題，與呂杭合作的Stanislav Shvartsman研究組現在一個下午完成的工作量是過去三年的工作量之和，這就像是在迷宮外看迷宮，從不同的角度分析問題也許就是*不一樣的一片光景。

原文摘要：

A microfluidic array for large-scale ordering and orientation of embryos

Quantitative studies of embryogenesis require the ability to monitor pattern formation and morphogenesis in large numbers of embryos, at multiple time points and in diverse genetic backgrounds. We describe a simple approach that greatly facilitates these tasks for Drosophila melanogaster embryos, one of the most advanced models of developmental genetics. Based on passive hydrodynamics, we developed a microfluidic embryo-trap array that can be used to rapidly order and vertically orient hundreds of embryos. We describe the physical principles of the design and used this platform to quantitatively analyze multiple morphogen gradients in the dorsoventral patterning system. Our approach can also be used for live imaging and, with slight modifications, could be adapted for studies of pattern formation and morphogenesis in other model organisms.

 來源：生物通