Eskerrik asko www.chinacdoe.com bisitatzeagatik.Erabiltzen ari zaren arakatzailearen bertsioak CSS laguntza mugatua du.Esperientzia onena lortzeko, eguneratutako arakatzailea erabiltzea gomendatzen dugu (edo Internet Explorer-en bateragarritasun modua desgaitzea).Bitartean, laguntza etengabea bermatzeko, gunea estilorik eta JavaScript gabe errendatuko dugu.
Lab-on-a-chip-ek tokiko gaitasunak dituzten sistemak diagnostiko azkar eta zehatzak egiteko aukera eskaintzen dute eta baliabideak mugatutako ezarpenetan erabilgarriak dira, ekipamendu biomedikoa eta trebatutako profesionalak eskuragarri ez daudenean.Hala ere, aldi berean funtzio anitzeko banaketarako, eskariaren araberako askatzeko, errendimendu fidagarria eta erreaktiboen epe luzerako biltegiratzeko beharrezko ezaugarri guztiak dituen arreta puntuko proba sistema sortzea erronka handia izaten jarraitzen du.Hemen palanka bidezko mikro-etengailuaren teknologia bat deskribatzen dugu, fluidoak edozein norabidetan manipula ditzakeena, aplikatutako aire-presioari erantzun zehatza eta proportzionala ematen duena eta bat-bateko mugimendu eta bibrazioen aurrean egonkorra izaten jarraitzen duena.Teknologian oinarrituta, erreaktiboak sartzeko, nahasteko eta erreakzio-funtzioak prozesu bakarrean integratzen dituen polimerasa-kate-erreakzio-sistema baten garapena ere deskribatzen dugu, eta horrek "lagina-erantzun-irteera" errendimendua lortzen du sudur-lagin kliniko guztientzat. Gripea eta 18 banakako kontrol, fluoreszentzia-intentsitatearen adostasun onean polimerasaren kate-erreakzio estandarrarekin (Pearson koefizienteak > 0,9).Teknologian oinarrituta, polimerasa-kate-erreakzio-sistema baten garapena deskribatzen dugu, erreaktiboak sartzeko, nahasteko eta erreakzio-funtzioak prozesu bakarrean integratzen dituena, 18 pazienteren sudur-lagin kliniko guztietan "lagin-erantzun-out" errendimendua lortzen duena. Gripearekin eta 18 banakako kontrolekin, fluoreszentzia-intentsitatearen adostasun onean polimerasaren kate-erreakzio estandarrarekin (Pearson koefizienteak > 0,9).Основываясь на этой технологии, мы также описываем разработку системы полимеразной ценой цеработку единяет функции ведения реагентов, смешивания и реакции в одном процессе, что обеспетч-беспеч-виви ответ-выход» для всех клинических образцов из носа от 18 пациентов с Грипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со станой простивности еакцией (коэффициенты Пирсона> 0,9).Teknologia horretan oinarrituta, injektatzeko, nahasteko eta erreakzionatzeko funtzioak prozesu bakarrean konbinatzen dituen polimerasa-kate-erreakzio-sistema baten garapena ere deskribatzen dugu, 18 gripe gaixoen sudur-lagin kliniko guztien lagin-erantzun-irteera ahalbidetzen duena.eta 18 kontrol indibidualak, polimerasaren kate-erreakzio estandarraren fluoreszentzia-intentsitatearekin bat etorriz (Pearson-en koefizienteak > 0,9).Teknologia honetan oinarrituta, erreaktiboak injekzio, nahasketa eta erreakzio funtzioak integratzen dituen polimerasaren kate-erreakzio-sistema baten garapena ere deskribatzen dugu, laginean dauden pazientearen sudur-lagineko 18 laginetatik aztertu ahal izateko. ondo polimerasaren kate-erreakzio estandarrarekin (Pearson-en koefizientea > 0,9).Proposatutako plataformak analisi biomedikoen automatizazio fidagarria bermatzen du eta, horrela, arreta puntuko proba-gailu sorta baten merkaturatzea azkartu dezake.
Sortzen ari diren giza gaixotasunek, esate baterako, 2020ko COVID-19 pandemiak milioika pertsonaren bizitzak kaltetu dituena, mehatxu larria dakar mundu osoko osasunarentzat eta giza zibilizazioarentzat1.Gaixotasunen detekzio goiztiarra, azkar eta zehatza funtsezkoa da birusaren hedapena kontrolatzeko eta tratamenduaren emaitzak hobetzeko.Laborategi zentralizatuetan oinarritutako diagnostiko-ekosistema nagusi bat, non proba-laginak ospitaleetara edo diagnostiko kliniketara bidaltzen diren eta profesionalek zuzentzen dituztenak, gaur egun mundu osoko ia 5.800 milioi pertsonarentzat sarbidea mugatzen ari da, batez ere baliabideak mugatutako inguruneetan bizi direnentzat.non ekipamendu biomediko garestiak eta espezialista kualifikatuak falta diren.klinikoak 2. Beraz, premiazkoa da laborategi-on-a-chip-ko sistema merke eta erabilerraza garatzea, arreta puntuko probak (POCT) gaitasuna dituena, klinikoei diagnostiko-informazio puntuala eman diezaiekeen diagnostiko-erabaki informatuak hartzeko. .eta tratamendua 3.
Osasunaren Mundu Erakundearen (OME) jarraibideek diotenez, POCT ideal batek merkean, erabilerraza izan behar du (erraza trebakuntzarekin erabiltzeko erraza), zehatza (negatibo faltsuak edo positibo faltsuak saihestu), azkarra eta fidagarria (errepikagarritasun propietate onak eman) eta entregagarria (epe luzerako biltegiratzeko gai dena eta azken erabiltzaileentzat erraz eskuragarri)4.Baldintza hauek betetzeko, POCT sistemek ezaugarri hauek eman behar dituzte: eskuzko esku-hartzea murrizteko dosifikazio polifazetikoa, eskaeraren arabera askatzea erreaktiboen garraioa eskalatzeko probaren emaitza zehatzak lortzeko eta errendimendu fidagarria inguruneko bibrazioak jasateko.Gaur egun, POCT gailurik erabiliena alboko fluxu-banda da5,6, nitrozelulosa-mintz porotsuz osatutako hainbat geruzaz osatua, lagin-kopuru oso txikia aurrera bultzatzen dutenak, indar kapilar bidez aurrez inmobilizatutako erreaktiboekin erreakzionatuz.Kostu baxuaren, erabiltzeko erraztasunaren eta emaitza azkarraren abantailak dituzten arren, fluxu-bandetan oinarritutako POCT gailuak proba biologikoetarako soilik erabil daitezke (adibidez, glukosa-testak7,8 eta haurdunaldi-probak9,10) etapa anitzeko analisiak behar izan gabe.erreakzioak (adibidez, erreaktibo anitz kargatzea, nahastea, multiplexatzea).Horrez gain, fluidoen mugimendua kontrolatzen duten indar eragileek (hau da, indar kapilarrak) ez dute koherentzia onik ematen, batez ere loteen artean, erreproduzigarritasun eskasa eraginez11 eta alboko fluxu-bandak batez ere detektatzeko baliagarriak izan daitezen12,13.
Mikro eta nanoeskalako fabrikazio-gaitasun hedatuak POCT gailu mikrofluidikoak garatzeko aukerak sortu ditu neurketa kuantitatiboetarako14,15,16,17.18, 19 interfazearen propietateak eta 20, 21, 22 kanalen geometria egokituz, gailu horien indar kapilarra eta emari-abiadura kontrolatu daitezke.Hala eta guztiz ere, haien fidagarritasuna, batez ere oso bustita dauden likidoetarako, onartezina izaten jarraitzen du fabrikazioaren zehaztasun ezak, materialen akatsak eta inguruneko bibrazioekiko sentikortasuna direla eta.Gainera, likido-gas interfazean fluxu kapilarra sortzen denez, ezin da fluxu gehigarririk sartu, batez ere kanal mikrofluidikoa likidoz bete ondoren.Horregatik, detekzio konplexuagorako, laginaren injekzio-pauso batzuk egin behar dira24,25.
Gailu mikrofluidikoen artean, gailu mikrofluidiko zentrifugoak gaur egun POCT26,27 irtenbide onenetako bat dira.Bere gidatzeko mekanismoa onuragarria da, indar eragilea biraketa-abiadura egokituz kontrola daitekeelako.Hala ere, desabantaila da indar zentrifugoa beti gailuaren kanpoko ertzera zuzentzen dela, analisi konplexuagoetarako beharrezkoak diren urrats anitzeko erreakzioak ezartzea zailduz.Funtzio anitzeko indar eragile gehigarriak (adibidez, 28, 29 eta beste hainbat kapilarrak 30, 31, 33, 34, 35) indar zentrifugoaz gain, dosifikatzeko funtzio anitzeko indar gehigarriak sartzen badira ere, oraindik ezusteko likido-transferentzia gerta daiteke, indar gehigarri hauek orokorrean ordenak direlako. indar zentrifugoa baino magnitude txikiagoa dutenak, funtzionamendu-tarte txikietan soilik eraginkorrak izan daitezen edo likido askapenarekin eskaeraren arabera erabilgarri ez direnak.Manipulazio pneumatikoak mikrofluidika zentrifugoetan sartzea, hala nola, metodo zinetiko zentrifugoak 36, 37, 38, metodo termopneumatiko 39 eta metodo pneumatiko aktiboak 40 alternatiba erakargarria dela frogatu da.Ikuspegi kontrafugodinamikoarekin, barrunbe gehigarri bat eta konektatzeko mikrokanalak gailuan integratzen dira kanpoko zein barneko ekintzarako, nahiz eta bere ponpaketa-eraginkortasuna (% 75-% 90 bitartekoa) ponpaketa-ziklo kopuruaren eta biskositatearen menpekoa den arren. likidoarena.Metodo termopneumatikoan, latexeko mintza eta fluidoen transferentzia-ganbera bereziki diseinatuta daude sarrera zigilatzeko edo berriro irekitzeko, harrapatutako aire bolumena berotzen edo hozten denean.Hala ere, berokuntza/hozte konfigurazioak erantzun moteleko arazoak sortzen ditu eta bere erabilera mugatzen du saiakuntza termosentsibleetan (adibidez, polimerasaren kate erreakzioa (PCR) anplifikazioa).Planteamendu pneumatiko aktibo batekin, eskariaren araberako askapena eta barruko mugimendua lortzen dira abiadura handiko motorrek presio positiboa eta zehatz-mehatz bat datozen biraketa-abiadurak aldi berean aplikatuz.Badira beste hurbilketa arrakastatsu batzuk eragingailu pneumatikoak soilik erabiliz (presio positiboa 41, 42 edo presio negatiboa 43) eta normalean itxitako balbula diseinuak.Ganbera pneumatikoan segidan presioa aplikatuz, likidoa peristaltikoki aurrera ponpatzen da, eta normalean itxitako balbulak peristalsiaren ondorioz likidoaren atzera-fluxua eragozten du, eragiketa likido konplexuak gauzatuz.Hala ere, gaur egun, POCT gailu bakarrean likido eragiketa konplexuak egin ditzaketen teknologia mikrofluidiko kopuru mugatu bat baino ez dago, besteak beste, funtzio anitzeko dosifikazioa, eskariaren araberako askapena, errendimendu fidagarria, epe luzerako biltegiratzea, biskositate handiko likidoak maneiatzea, besteak beste. eta kostu-eraginkorra den fabrikazioa.Guztiak aldi berean.Urrats anitzeko eragiketa funtzional baten falta izan daiteke orain arte merkatu irekian arrakastaz sartu diren POCT produktu komertzial gutxi batzuk, esate baterako, Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat eta Rhonda bezalako arrazoietako bat.
Artikulu honetan, eraztun berdeko mikro switch teknologian (FAST) oinarritutako eraztun mikrofluidiko pneumatiko bat proposatzen dugu.FASTek beharrezko propietate guztiak konbinatzen ditu aldi berean mikrolitroetatik mililitroetara bitarteko erreaktibo sorta zabal baterako.FAST mintz elastikoz, palankez eta blokez osatuta dago.Aire-presioa aplikatu gabe, mintzak, palankak eta blokeak ondo itxi daitezke eta barruan dagoen likidoa denbora luzez gorde daiteke.Presio egokia aplikatzen denean eta palankaren luzera doitzen denean, diafragma zabaltzen da eta palanka irekiko posiziora bultzatzen du, fluidoa igarotzen utziz.Honek likidoen neurketa multifuntzionala ahalbidetzen du kaskada batean, modu aldi berean, sekuentzial edo selektiboan.
FAST erabiliz PCR sistema bat garatu dugu A eta B gripearen birusak (IAV eta IBV) detektatzeko laginaren erantzunaren emaitzak sortzeko.102 kopia/ml-ko detekzio-muga (LOD) txikiagoa lortu genuen, gure multiplex-en saiakuntzak IAV eta IBVrekiko espezifikotasuna erakutsi zuen eta gripearen birusaren patotipizazioa ahalbidetu zuen.Proba klinikoen emaitzek 18 pazienteren eta 18 pertsona osasuntsuren sudur-laginaren lagina erabiliz, fluoreszentzia-intentsitatean adostasun ona erakusten dute RT-PCR estandarrekin (Pearson koefizienteak > 0,9).Proba klinikoen emaitzek 18 pazienteren eta 18 pertsona osasuntsuren sudur-laginaren lagina erabiliz, fluoreszentzia-intentsitatean adostasun ona erakusten dute RT-PCR estandarrekin (Pearson koefizienteak > 0,9).Результаты клинических испытаний с использованием образца мазка из носа от 18 пацид 18 паца изца показывают хорошее соответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦРетни ОТ-ПЦРетно ценцииEntsegu klinikoen emaitzek 18 pazienteren eta 18 pertsona osasuntsuren sudur-laginaren lagin bat erabiliz, RT-PCR estandarraren fluoreszentzia-intentsitatearen arteko adostasun ona erakusten dute (Pearson-en koefizienteak > 0,9).0,9). Результаты клинических испытаний с использованием образцов назальных мазков от 18 пыетов 18 поцов лиц показали хорошее соответствие между интенсивностью флуоресценции и стандартствие (ОЦТной ООТной стандартностью ирсона > 0,9).Entsegu klinikoen emaitzek 18 pazienteren eta 18 pertsona osasuntsuren sudur-lapien laginak erabili zituzten fluoreszentzia-intentsitatearen eta RT-PCR estandarraren arteko adostasun ona erakutsi zuten (Pearson-en koefizientea > 0,9).FAST-POCT gailu baten materialaren kostua gutxi gorabehera US $ 1 da (1. taula osagarria) eta gehiago murriztu daiteke eskala handiko fabrikazio-metodoak erabiliz (adibidez, injekzio-moldeaketa).Izan ere, FAST-en oinarritutako POCT gailuek OMEk agindutako beharrezko ezaugarri guztiak dituzte eta bateragarriak dira proba biokimikoen metodo berriekin, hala nola plasmako ziklo termikoarekin44, anplifikaziorik gabeko immunoentseguak45 eta nanogorputzen funtzionalizazio-probak46, POCT sistemen bizkarrezurra direnak.aukera.
irudian.1a FAST-POCT plataformaren egitura erakusten du, lau likido ganberaz osatuta: biltegiratze aurreko ganbera bat, nahaste ganbera bat, erreakzio ganbera bat eta hondakinen ganbera bat.Fluidoen fluxua kontrolatzeko gakoa FAST diseinua da (mintz elastikoz, palankez eta blokez osatua) biltegiratze aurreko ganberan eta nahaste-ganberan kokatuta.Pneumatikoki aktibatzen den metodo gisa, FAST diseinuak fluido-fluxuaren kontrol zehatza eskaintzen du, itxita/irekia aldatzea, dosifikazio aldakorra, eskariaren araberako fluidoen askapena, funtzionamendu fidagarria (adibidez, ingurumenaren bibrazioarekiko sentikortasunik eza) eta epe luzerako biltegiratzea.FAST-POCT plataformak lau geruza ditu: babes-geruza bat, film elastikozko geruza bat, plastikozko film-geruza bat eta estaldura-geruza bat, 1b irudiko ikuspegi handituan erakusten den moduan (S1 eta S2 irudi osagarrietan ere zehatz-mehatz erakusten da). ).Kanal guztiak eta fluidoen garraio-ganberak (adibidez, biltegiratze aurreko eta erreakzio-ganberak) PLA (azido polilaktikoa) substratuetan txertatuta daude 0,2 mm (zati meheena) eta 5 mm-ko lodiera bitartekoak.Film elastikoko materiala 300 µm-ko lodiera duen PDMS bat da, airearen presioa aplikatzen denean erraz hedatzen dena, bere "lodiera mehea" eta elastikotasun modulu baxuagatik (2,25 MPa47 inguru).Polietilenozko film geruza polietileno tereftalatoz (PET) eginda dago, 100 µm-ko lodiera duena, film elastikoa airearen presioaren ondoriozko gehiegizko deformaziotik babesteko.Ganberei dagokienean, substratu-geruzak estalki-geruzarekin (PLAz egindakoa) gonen bidez konektatzen diren palankak ditu likidoaren emaria kontrolatzeko.Film elastikoa bizkarreko geruzari itsatsi zitzaion alde biko zinta itsasgarria erabiliz (ARseal 90880) eta plastikozko film batez estali zen.Hiru geruza substratu batean muntatu ziren estalki-geruzan T-clip diseinua erabiliz.T-pintza bi hanken artean hutsune bat du.Klipa zirrikituan sartu zenean, bi hankak apur bat okertu ziren, gero jatorrizko egoerara itzuli eta estalkia eta atzealdea estu lotu zituzten zirrikitutik igarotzean (S1 irudi osagarria).Ondoren, lau geruzak konektoreen bidez muntatzen dira.
Plataformaren diagrama eskematikoa FAST-en hainbat konpartimentu eta ezaugarri funtzionalak ilustratzen dituena.b FAST-POCT plataformaren diagrama handitua.c AEBetako dolar laurdeneko txanpon baten ondoan dagoen plataformaren argazkia.
FAST-POCT plataformaren funtzionamendu-mekanismoa 2. Irudian ageri da. Osagai nagusiak oinarrizko geruzan blokeak eta estalki-geruzaren bisagrak dira, eta horrek interferentzia-diseinua sortzen du lau geruzak T forma erabiliz muntatzen direnean. .Aire-presiorik aplikatzen ez denean (2a. irud.), interferentzia-egokitzeak bisagra tolestu eta deformatu egiten du, eta palankaren bidez zigilatzeko indarra aplikatzen da film elastikoa blokearen aurka sakatzeko, eta zigiluaren barrunbean dagoen likidoa definitzen da. egoera zigilatu gisa.Kontuan izan behar da egoera honetan palanka kanporantz makurtuta dagoela, 2a irudiko alboko ikuspegian ikusten den bezala.Airea hornitzen denean (2b. irudia), mintz elastikoa kanpora zabaltzen da estalkirantz eta palanka gora bultzatzen du, eta horrela, palankaren eta blokearen artean hutsune bat irekitzen da fluidoa hurrengo ganberara isurtzeko, egoera ireki gisa definitzen dena. .Airearen presioa askatu ondoren, palanka jatorrizko posiziora itzul daiteke eta estu egon daiteke bisagraren elastikotasuna dela eta.Palankaren mugimenduen bideoak S1 film osagarrian aurkezten dira.
A. Diagrama eskematikoa eta argazkiak itxita daudenean.Presiorik ezean, palankak mintza blokearen kontra sakatzen du, eta likidoa zigilatu egiten da.b Egoera onean.Presioa aplikatzean, mintza zabaltzen da eta palanka gora bultzatzen du, kanala ireki eta fluidoa isur daiteke.c Presio kritikoaren tamaina bereizgarria zehaztea.Dimentsio bereizgarriak palankaren luzera (L), irristagailuaren eta gontzaren arteko distantzia (l) eta palankaren irtengunearen lodiera (t) dira.Fs trinkotze-indarra da B zanpa-puntuan. q palankaren karga uniformeki banatua da.Tx*-k palankak garatutako momentua adierazten du.Presio kritikoa palanka igotzeko eta fluidoa jariatzeko behar den presioa da.d Presio kritikoaren eta elementuaren tamainaren arteko erlazioaren emaitza teoriko eta esperimentalak.n = 6 esperimentu independente egin ziren eta datuak ± desbideratze estandar gisa erakusten dira.Datu gordinak datu gordina fitxategi gisa aurkezten dira.
Habearen teorian oinarritutako eredu analitiko bat garatu da, tartea irekitzen den Pc presio kritikoaren menpekotasuna parametro geometrikoekiko (adibidez, L palankaren luzera da, l blokearen eta blokearen arteko distantzia). bisagra, S palanka da Likidoarekin kontaktu-eremua t palankaren irtengunearen lodiera da, 2c. irudian ikusten den moduan.Ohar osagarrietan eta S3 irudi osagarrian zehazten den bezala, hutsunea \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\) denean irekitzen da, non Fs momentua den. \ ({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) interferentzia-egokitzeari lotutako indarrak ezabatzeko eta gontza tolestu eragiteko.Erantzun esperimentalak eta eredu analitikoak adostasun ona erakusten dute (2d. irudia), eta Pc presio kritikoa t/l handitzean eta L txikitzean handitzen dela erakusten dute, eta hori erraz azaltzen da habe-eredu klasikoaren bidez, hau da, momentua t/Lift-ekin handitzen da. .Horrela, gure analisi teorikoak argi erakusten du presio kritikoa eraginkortasunez kontrolatu daitekeela palankaren luzera L eta t/l erlazioa doituz, eta horrek oinarri garrantzitsua ematen du FAST-POCT plataformaren diseinurako.
FAST-POCT plataformak funtzio anitzeko dosifikazioa eskaintzen du (3a irudian txertaketarekin eta esperimentuarekin ageri dena), hori da POCT arrakastatsuaren ezaugarri garrantzitsuena, non fluidoak edozein norabidetan eta edozein ordenatan (kaskadetan, aldiberekoan, sekuentzialetan) edo kanal anitzeko selektiboan isur daitezke. dispensatzen .– dosifikazio-funtzioa.irudian.3a(i) kaskadako dosifikazio modua erakusten du, non bi ganbera edo gehiago kaskadatuta dauden erreaktibo ezberdinak bereizteko blokeak erabiliz eta egoera irekia eta itxia kontrolatzeko palanka bat erabiliz.Presioa aplikatzen denean, likidoa goitik beheko ganberara isurtzen da kaskada batean.Kontuan izan behar da kaskadako ganberak produktu kimiko hezeekin edo produktu kimiko lehorrez bete daitezkeela, hala nola hauts liofilizatuak.3a(i) irudiko esperimentuan, goiko ganberako tinta gorria koloratzaile-hauts urdinarekin batera (kobre sulfatoa) bigarren ganberara isurtzen da eta urdin ilun bihurtzen da beheko ganberara iristen denean.Ponpatzen den fluidoaren kontrol-presioa ere erakusten du.Era berean, palanka bat bi ganberatara konektatzen denean, aldibereko injekzio modua bihurtzen da, irudian ikusten den bezala.3a(ii), zeinetan likidoa bi ganbera edo gehiagotan uniformeki banatu daitekeen presioa egiten denean.Presio kritikoa palankaren luzeraren araberakoa denez, palankaren luzera doitu daiteke injekzio eredu sekuentziala lortzeko.3a(iii).Palanka luze bat (Pc_long presio kritikoarekin) B ganbara konektatu zen eta palanka labur bat (presio kritikoa Pc_short > Pc_long) A ganberara konektatu zen. P1 presioa (Pc_long < P1 < Pc_short) aplikatu zenez, gorrian dagoen likidoa baino ez zen. B ganberara isur daiteke eta presioa P2-ra (> Pc_short) igotzen denean, likido urdina A ganberara isur daiteke. Injekzio modu sekuentzial hau erlazionatutako ganberetara sekuentzian transferitzen diren likido desberdinei aplikatzen zaie, eta hori ezinbestekoa da POCT arrakastatsua izateko. gailua.Palanka luze bat (Pc_long presio kritikoarekin) B ganbara konektatu zen eta palanka labur bat (presio kritikoa Pc_short > Pc_long) A ganberara konektatu zen. P1 presioa (Pc_long < P1 < Pc_short) aplikatu zenez, gorrian dagoen likidoa baino ez zen. B ganberara isur daiteke eta presioa P2-ra (> Pc_short) igotzen denean, likido urdina A ganberara isur daiteke. Injekzio modu sekuentzial hau erlazionatutako ganberetara sekuentzian transferitzen diren likido desberdinei aplikatzen zaie, eta hori ezinbestekoa da POCT arrakastatsua izateko. gailua.Длинный рычаг (с критическим давлением pc_long) Был соединен с камерой b, камерой b, короткий рычаг (критическим давлением pc_short> PC_LONG) Был Соединен с Камерой A. при приложении давления P1 (PC_LONG
a Funtzio anitzeko esleipenaren ilustrazioa, hau da, (i) kaskadakoa, (ii) aldiberekoa, (iii) sekuentziala eta (iv) esleipen selektiboa.Kurbek lau banaketa modu horien lan-fluxua eta parametroak adierazten dituzte.b Epe luzerako biltegiratze-proben emaitzak ur deionizatuan eta etanolean.n = 5 esperimentu independente egin ziren eta datuak ± sd c gisa erakusten dira.Egonkortasun-probaren erakustaldiak FAST gailua eta balbula kapilarra (CV) gailua (i) estatiko eta (ii) bibrazio egoeran zeudenean.(iii) FAST eta CV gailuetarako bolumena eta denbora maiztasun angeluar ezberdinetan.d Proben emaitzak argitaratzea (i) FAST gailuaren eta (ii) CV gailuaren eskaeraren arabera.(iii) Bolumenaren eta denboraren arteko erlazioa FAST eta CV gailuetarako presio intermitente modua erabiliz.Eskala-barra guztiak, 1 cm.Datu gordinak datu gordina fitxategi gisa ematen dira.
Erreaktiboak epe luzerako biltegiratzea POCT gailu arrakastatsu baten beste ezaugarri garrantzitsu bat da, trebatu gabeko langileei hainbat erreaktibo kudeatzeko aukera emango diena.Teknologia askok epe luzerako biltegiratzeko potentziala erakutsi duten arren (adibidez, 35 mikrodispensagailu, 48 blister eta 49 makila pakete), paketea egokitzeko konpartimentu hartzaile dedikatu bat behar da, eta horrek kostua eta konplexutasuna areagotzen du;gainera, biltegiratze-mekanismo hauek ez dute aukera ematen eskaeraren arabera banatzea eta erreaktiboak xahutzea eragiten dute ontzian hondarrak direlako.Epe luzerako biltegiratze-gaitasuna egiaztatu zen, CNC bidez mekanizatutako PMMA materiala erabiliz bizitza bizkortuko proba bat eginez, bere zimurtasun apur bat eta gasaren iragazpenarekiko erresistentziagatik (S5 irudi osagarria).Proba-aparatua ur deionizatuz (ur deionizatuz) eta %70eko etanolarekin (erreaktibo lurrunkorren simulazioa) 65 °C-tan bete zen 9 egunez.Bai deionizatutako ura eta bai etanola aluminiozko papera erabiliz gorde ziren goitik sarbidea blokeatzeko.Literaturan adierazitako Arrhenius ekuazioa eta sartze-aktibazio-energia50,51 erabili ziren denbora errealeko baliokidea kalkulatzeko.irudian.3b-k 9 egunez 65 °C-tan gordetako 5 laginen batez besteko pisu-galeren emaitzak erakusten ditu, ur deionizatuaren % 0,30aren baliokidea eta 2 urtetan 23 °C-tan % 70eko etanolaren % 0,72aren baliokidea.
irudian.3c bibrazio proba erakusten du.Balbula kapilarra (CV) lehendik dauden POCT28,29 gailuen artean fluidoak maneiatzeko metodorik ezagunena denez, 300 µm-ko zabalera eta 200 µm-ko sakonera duen CV gailu bat erabili zen alderatzeko.Ikusten denez, bi gailu geldirik geratzen direnean, FAST-POCT plataformako fluidoa eta CV gailuko fluidoa blokeatzen dira kanalaren bat-bateko hedapenaren ondorioz, eta horrek indar kapilarrak murrizten ditu.Hala ere, bibragailu orbitalaren maiztasun angeluarra handitzen den heinean, FAST-POCT plataformako fluidoak itxita jarraitzen du, baina CV gailuko fluidoa beheko ganberara isurtzen da (ikus S3 Film osagarria ere).Horrek iradokitzen du FAST-POCT plataformaren gontz deformagarriek indar mekaniko handia aplika dezaketela moduluari ganbaran likidoa ondo ixteko.Hala ere, CV gailuetan, likidoa mantentzen da solido, aire eta likido faseen arteko oreka dela eta, ezegonkortasuna sortuz, eta bibrazioek oreka apurtu dezakete eta ustekabeko fluxu-jokaera eragin dezakete.FAST-POCT plataformaren abantaila da funtzionalitate fidagarria ematen duela eta entrega eta funtzionamenduan gertatu ohi diren bibrazioen aurrean hutsegiteak saihesten dituela.
FAST-POCT plataformaren beste ezaugarri garrantzitsu bat eskaeraren araberako kaleratzea da, analisi kuantitatiborako funtsezko baldintza dena.irudian.3d-ek FAST-POCT plataformaren eta CV gailuaren eskariaren araberako bertsioa alderatzen ditu.irudetatik.3d(iii) FAST gailuak presio seinaleari azkar erantzuten diola ikusten dugu.FAST-POCT plataformari presioa egiten zitzaionean, fluidoak isurtzen zuen, presioa askatzen zenean, berehala gelditu zen fluxua (3d(i) irudia).Ekintza hau bisagraren itzulera elastiko azkarrean azal daiteke, palanka blokearen kontra atzera botatzen duena, ganbera itxiz.Hala ere, fluidoak CV gailuan isurtzen jarraitu zuen, azkenean presioa askatu ondoren 100 µl-ko ustekabeko fluido-bolumena eragin zuen (3d(ii) irudia eta S4 film osagarria).Hori azal daiteke lehen injekzioaren ondoren CV-a erabat bustitzean pinning kapilarren efektua desagertzen dela.
Gailu berean hezegarritasun eta biskositate ezberdineko likidoak maneiatzeko gaitasuna erronka izaten jarraitzen du POCT aplikazioetarako.Hezegarritasun eskasak ihesak edo ustekabeko beste fluxu-jokaera bat ekar dezake kanaletan, eta zurrunbilo-nahasgailuak, zentrifugatzaileak eta iragazkiak bezalako ekipamendu osagarriak behar izaten dira askotan likido likatsuak prestatzeko 52 .Presio kritikoaren eta fluidoaren propietateen arteko erlazioa probatu dugu (hezegarritasun eta biskositate zabalarekin).Emaitzak 1. taulan eta S5 bideoan agertzen dira.Ikusten da ganbaran hezegarritasun eta biskositate ezberdineko likidoak zigilatu daitezkeela, eta presioa egiten denean, 5500 cP-rainoko biskositatea duten likidoak ere alda daitezkeela ganberara, laginak detektatzeko aukera emanez. biskositatea (hau da, esputoa, arnas gaixotasunen diagnostikorako erabiltzen den lagin oso likatsua).
Aurreko funtzio anitzeko gailuak konbinatuz, FAST-en oinarritutako POCT gailu sorta zabala garatu daiteke.1. Irudian adibide bat ageri da. Plantak biltegiratze aurreko ganbera bat, nahaste ganbera bat, erreakzio ganbera bat eta hondakinen ganbera ditu.Erreaktiboak biltegiratze aurreko ganberan gorde daitezke denbora luzez eta gero nahaste-ganberara isur daitezke.Presio egokiarekin, nahastutako erreaktiboak gaika hondakin-ganbera edo erreakzio-ganbera batera eraman daitezke.
PCR detekzioa H1N1 eta COVID-19 bezalako patogenoak detektatzeko urrezko estandarra denez eta hainbat erreakzio-urrats dakartzanez, PCR detektatzeko FAST-POCT plataforma erabili dugu aplikazio gisa.irudian.4. FAST-POCT plataforma erabiliz PCR probaren prozesua erakusten du.Lehenik eta behin, eluzio-erreaktiboa, mikrobead magnetikoko erreaktiboa, A garbiketa-disoluzioa eta W garbiketa-disoluzioa pipetatu ziren E, M, W1 eta W2 biltegiratze aurreko ganberetan, hurrenez hurren.RNA adsortzioaren faseak irudian azaltzen dira.4a eta hauek dira: (1) P1 presioa (=0,26 bar) aplikatzen denean, lagina M ganberara mugitzen da eta nahaste-ganberara isurtzen da.(2) Aire-presioa P2 (= 0,12 bar) nahaste-ganberaren behealdera konektatuta dagoen A portutik hornitzen da.Nahaste-metodo batzuek POCT plataformetan likidoak nahasteko duten potentziala erakutsi duten arren (adibidez, serpentina nahastea 53, ausazko nahasketa 54 eta lote-nahasketa 55), haien nahaste-eraginkortasuna eta eraginkortasuna oraindik ez dira asegarriak.Burbuilak nahasteko metodoa hartzen du, zeinetan airea nahaste-ganberaren behealdean sartzen den likidoan burbuilak sortzeko, eta ondoren zurrunbilo indartsuak segundotan nahasketa osoa lor dezake.Burbuilak nahasteko esperimentuak egin ziren eta emaitzak S6 irudi osagarrian aurkezten dira.Ikusten da 0,10 bar-eko presioa aplikatzen denean, nahasketa osoak 8 segundo inguru behar dituela.Presioa 0,20 bar-era igoz, nahasketa osoa lortzen da 2 segundotan.Nahastearen eraginkortasuna kalkulatzeko metodoak Metodoak atalean aurkezten dira.(3) Erabili rubidiozko iman bat aleak ateratzeko, ondoren P3 (= 0,17 bar) presiopean jarri P atakatik erreaktiboak hondakin-ganberara eramateko.irudian.4b,c laginaren ezpurutasunak kentzeko garbiketa-urratsak erakusten ditu honela: (1) W1 ganberako A garbiketa-disoluzioa P1 presio-nahaste-ganberara isurtzen da.(2) Ondoren, egin burbuilen nahasketa prozesua.(3) A garbiketa-disoluzioa hondakin-likidoen ganberara transferitzen da, eta nahaste-ganberako mikro-aleak imanak ateratzen ditu.W garbitzea (4c. irudia) A garbitzearen antzekoa zen (4b. irudia).Kontuan izan behar da A eta W garbiketa-urrats bakoitza bi aldiz egin zela.4d irudiak ARNa aleetatik ateratzeko eluzio-pausoak erakusten ditu;eluzioa eta nahasketa sartzeko urratsak goian deskribatutako RNA xurgatzeko eta garbitzeko urratsen berdinak dira.Eluzio-erreaktiboak P3 eta P4 presioetan (=0,23 bar) PCR erreakzio-ganberara transferitzen direnez, presio kritikoa lortzen da PCR erreakzio-ganberaren besoa zigilatzeko.Era berean, P4 presioak hondakinen ganberarako pasabidea zigilatzen laguntzen du.Horrela, eluzio-erreaktibo guztiak lau PCR erreakzio-ganberen artean banatu ziren PCR multiplexaren erreakzioak hasteko.Goiko prozedura S6 film osagarrian aurkezten da.
RNA xurgatzeko urratsean, lagina M sarreran sartzen da eta nahaste-ganbaran injektatzen da aurrez gordetako aleen soluzioarekin batera.Granulak nahastu eta kendu ondoren, erreaktiboak hondakinen ganbaran banatzen dira.b eta c garbiketa-urratsak, sartu aurretik gordetako hainbat garbiketa-erreaktibo nahaste-ganbaran, eta aleak nahastu eta kendu ondoren, erreaktiboak hondakin-likido-ganberara eraman.d Eluzio-urratsa: eluzio-erreaktiboak sartu, nahastu eta aleak atera ondoren, erreaktiboak PCR erreakzio-ganberara eramaten dira.Kurbek hainbat fasetako lan-fluxua eta erlazionatutako parametroak erakusten dituzte.Presioa ganbera indibidualetatik egiten den presioa da.Bolumena nahaste-ganberan dagoen likidoaren bolumena da.Eskala-barra guztiak cm 1 dira.Datu gordinak datu gordina fitxategi gisa ematen dira.
PCR probatzeko prozedura bat egin zen eta S7 irudi osagarriak profil termikoak aurkezten ditu, alderantzizko transkripzio-denbora eta 60 minutuko ziklo termikoaren denbora barne (95 eta 60 °C), ziklo termiko bat 90 s-koa izanik (S7 osagarria filma)..FAST-POCT-ek ziklo termiko bat osatzeko (90 segundo) ohiko RT-PCR (180 segundo ziklo termiko baterako) baino denbora gutxiago behar du.Hau azal daiteke azalera handiko bolumen erlazioa eta mikro-PCR erreakzio-ganberaren inertzia termiko baxuak.Ganberaren gainazala 96,6 mm2-koa da eta ganberaren bolumena 25 mm3koa da, azalera-bolumen erlazioa 3,86 gutxi gorabehera.S10 irudi osagarrian ikusten den bezala, gure plataformako PCR probako eremuak zirrikitu bat du atzeko panelean, eta PCR ganberaren behealdea 200 µm-ko lodiera du.Tenperatura-kontrolagailuaren gainazalean termiko eroale elastiko bat lotzen da, proba-kutxaren atzealdearekin harreman estua bermatuz.Horrek plataformaren inertzia termikoa murrizten du eta berokuntza/hozte eraginkortasuna hobetzen du.Zirkulazio termikoan, plataforman txertatutako parafina urtu eta PCR erreakzio-ganberara isurtzen da, zigilatzaile gisa jarduten du erreaktiboak lurruntzea eta ingurumena kutsatzea saihesteko (ikus S8 Film osagarria).
Goian deskribatutako PCR detektatzeko prozesu guztiak guztiz automatizatu ziren neurrira egindako FAST-POCT tresna bat erabiliz, programatutako presioa kontrolatzeko unitate batek, erauzketa magnetikoko unitate batek, tenperatura kontrolatzeko unitate batek eta seinale fluoreszenteak harrapatzeko eta prozesatzeko unitate batek osatua.Nabarmentzekoa, RNA isolatzeko FAST-POCT plataforma erabili dugu eta ondoren ateratako RNA laginak PCR erreakzioetarako erabili ditugu FAST-POCT sistema eta mahaigaineko PCR sistema alderatzeko.Emaitzak S8 irudi osagarrian erakusten den ia berdinak izan ziren.Operadoreak zeregin sinple bat egiten du: lagina M ganbaran sartu eta plataforma tresnan sartzen du.Proba kuantitatiboen emaitzak 82 minututan daude eskuragarri.FAST-POCT tresnei buruzko informazio zehatza irudi osagarrian aurki daiteke.C9, C10 eta C11.
A (IAV), B (IBV), C (ICV) eta D (IDV) birusek eragindako gripea fenomeno global arrunta da.Horietatik, IAV eta IBV dira kasu larrienen eta sasoiko epidemien erantzule, munduko biztanleriaren % 5-15 kutsatzen baitute, 3-5 milioi kasu larrien eraginez eta urtero 290.000-650.000 heriotza eraginez.Arnas gaixotasunak56,57.IAV eta IBren diagnostiko goiztiarra ezinbestekoa da erikortasuna eta lotutako zama ekonomikoa murrizteko.Eskuragarri dauden diagnostiko-tekniken artean, alderantzizko transkriptasa polimerasaren kate-erreakzioa (RT-PCR) kontsideratzen da sentikorrena, espezifikoa eta zehatzena (>%99)58,59.Eskuragarri dauden diagnostiko-tekniken artean, alderantzizko transkriptasa polimerasaren kate-erreakzioa (RT-PCR) kontsideratzen da sentikorrena, espezifikoa eta zehatzena (>%99)58,59.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной тратной транскрой транскро-зная ется наиболее чувствительной, специфичной и точной (> %99)58,59.Eskuragarri dauden diagnostiko-metodoen artean, alderantzizko transkriptasa polimerasaren kate-erreakzioa (RT-PCR) kontsideratzen da sentikorrena, espezifikoa eta zehatzena (>% 99)58,59. Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транских (Из зная полимеразная цепная реакция с обратной транских) ся наиболее чувствительной, специфичной и точной (>%99)58,59.Eskuragarri dauden diagnostiko-metodoetatik, alderantzizko transkriptasa polimerasaren kate-erreakzioa (RT-PCR) kontsideratzen da sentikorrena, espezifikoa eta zehatzena (>%99)58,59.Hala ere, RT-PCR metodo tradizionalek fluidoen pipeta, nahasketa, dispensazioa eta transferentzia errepikatu behar dituzte, profesionalek baliabide mugatuetan duten erabilera mugatuz.Hemen, FAST-POCT plataforma erabili zen IAV eta IBVren PCR detektatzeko, hurrenez hurren, haien detekzio-muga txikia (LOD) lortzeko.Horrez gain, IAV eta IBV multiplexatu dira espezieen artean patotipo desberdinak bereizteko, analisi genetikorako plataforma itxaropentsu bat eskainiz eta gaixotasuna zehaztasunez tratatzeko gaitasuna eskainiz.
irudian.5a-k HAV PCR proben emaitzak erakusten ditu RNA biral araztuaren 150 µl lagin gisa erabiliz.irudian.5a(i) 106 kopia/ml-ko HAV kontzentrazioan, fluoreszentzia-intentsitatea (ΔRn) 0,830era irits daitekeela erakusten du, eta kontzentrazioa 102 kopia/ml-ra murrizten denean, ΔRn oraindik 0,365era irits daiteke, hau baino handiagoa da. kontrol talde negatibo hutsaren (0,002), 100 aldiz handiagoa.Sei esperimentu independenteetan oinarritutako kuantifikaziorako, kalibrazio-kurba lineal bat sortu zen IAVren log-kontzentrazio eta ziklo-atalasearen (Ct) artean (5a(ii) irudia), R2 = 0,993, 102-106 kopia/mL bitartekoa.emaitzak bat datoz ohiko RT-PCR metodoekin.irudian.5a(iii) FAST-POCT plataformaren 40 zikloren ondoren proben emaitzen irudi fluoreszenteak erakusten ditu.FAST-POCT plataformak HAV 102 kopia/mL bezain baxua detektatu dezakeela aurkitu dugu.Hala ere, metodo tradizionalak ez du 102 kopia/ml-ko Ct baliorik, eta 103 kopia/ml inguruko LOD bat da.Hau burbuilen nahastearen eraginkortasun handia dela eta izan daitekeela planteatu genuen.PCR probako esperimentuak IAV RNA araztuarekin egin ziren hainbat nahasketa-metodo ebaluatzeko, besteak beste, astinduaren nahasketa (RT-PCR ohiko funtzionamenduaren nahasketa-metodo bera), ontzien nahasketa (metodo hau, 3 s 0,12 bar-tan) eta nahasketarik ez kontrol talde gisa. ..Emaitzak S12 irudi osagarrian aurki daitezke.Ikus daiteke RNA-kontzentrazio handiagoan (106 kopia/mL), nahaste-metodo ezberdinen Ct balioak burbuilen nahastearen ia berdinak direla.RNA kontzentrazioa 102 kopia/ml-ra jaitsi zenean, astinduaren nahasketak eta kontrolek ez zuten Ct baliorik izan, burbuilen nahasketa metodoak oraindik 36,9ko Ct balioa ematen zuen, hau da, 38ko Ct atalasearen azpitik zegoen. Emaitzek nahasketa-ezaugarri nagusi bat erakusten dute. besikulak, beste literatura batzuetan ere frogatu dena, eta horrek azal dezake FAST-POCT plataformaren sentsibilitatea RT-PCR konbentzionala baino zertxobait handiagoa dela.irudian.5b-k 101 eta 106 kopia/ml bitarteko IBV RNA laginen PCR analisiaren emaitzak erakusten ditu.Emaitzak IAV probaren antzekoak izan ziren, R2 = 0,994 eta 102 kopia/ml-ko LOD bat lortuz.
A gripearen birusaren (IAV) PCR analisia 106 eta 101 kopia/mL bitarteko IAV kontzentrazioarekin TE tampona kontrol negatibo gisa (NC) erabiliz.(i) Denbora errealeko fluoreszentzia-kurba.(ii) IAV RNAren kontzentrazio logaritmikoaren eta ziklo-atalasearen (Ct) arteko kalibrazio-kurba lineala FAST eta ohiko saiakuntza-metodoetarako.(iii) IAV FAST-POCT irudi fluoreszentea 40 zikloren ondoren.b, B gripearen birusaren (IBV) PCR detekzioa (i) denbora errealeko fluoreszentzia espektroarekin.(ii) Kalibrazio-kurba lineala eta (iii) FAST-POCT IBV fluoreszentzia-irudia 40 zikloren ondoren.FAST-POCT plataforma erabiliz IAV eta IBVren detekzio-muga txikia (LOD) 102 kopia/mL izan zen, hau da, metodo konbentzionalek baino txikiagoa (103 kopia/ml).c IAV eta IBV-ren Multiplex proben emaitzak.GAPDH kontrol positibo gisa erabili zen eta TE buffer kontrol negatibo gisa erabili zen kutsadura posiblea eta hondo-anplifikazioa saihesteko.Lau lagin mota ezberdin bereiz daitezke: (1) GAPDH soilik lagin negatiboak (“IAV-/IBV-”);(2) IAV infekzioa ("IAV+/IBV-") IAV eta GAPDHrekin;(3) IBV infekzioa (“IAV-/IBV+”) IBV eta GAPDHrekin;(4) IAV/IBV infekzioa (“IAV+/IBV+”) IAV, IBV eta GAPDHrekin.Puntu-lerroak atalase-lerroa adierazten du.n = 6 esperimentu biologikoki independenteak egin ziren, datuak ± desbideratze estandar gisa erakusten dira.Datu gordinak datu gordina fitxategi gisa aurkezten dira.
irudian.5c IAV/IBV-ren multiplexazio-probaren emaitzak erakusten ditu.Hemen, birusaren lisatua lagin-disoluzio gisa erabili zen RNA araztuaren ordez, eta IAV, IBV, GAPDH (kontrol positiboa) eta TE buffer (kontrol negatiboa) lau abiarazle gehitu ziren FAST-POCT plataformako lau erreakzio-ganbera ezberdinetan.Kontrol positiboak eta negatiboak erabiltzen dira hemen kutsadura posiblea eta hondoa hobetzea ekiditeko.Probak lau taldetan banatu ziren: (1) GAPDH-negatiboen laginak (“IAV-/IBV-”);(2) IAV-infektatutako ("IAV+/IBV-") IAV eta GAPDHren aurrean;(3) IBV-.kutsatuta (“IAV-”) -/IBV+”) IBV eta GAPDH;(4) IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) infekzioa IAV, IBV eta GAPDHrekin.irudian.5c-k erakusten du lagin negatiboak aplikatzen zirenean, kontrol positiboko ganberaren ΔRn fluoreszentzia-intentsitatea 0.860 izan zela eta IAV eta IBVren ΔRn kontrol negatiboaren antzekoa (0.002).IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ eta IAV+/IBV+ taldeentzat, IAV/GAPDH, IBV/GAPDH eta IAV/IBV/GAPDH kamerek fluoreszentzia-intentsitate nabarmena erakutsi zuten, hurrenez hurren, eta gainerako kamerek atzealdean ere fluoreszentzia-intentsitatea erakutsi zuten. 40eko maila txirrindularitza termikoaren ondoren.Goiko proben arabera, FAST-POCT plataformak espezifikotasun nabarmena erakutsi zuen eta aldi berean gripearen birus desberdinak patotipatzea ahalbidetu zigun.
FAST-POCT-en aplikagarritasun klinikoa balioztatzeko, IB pazienteetatik (n=18) eta IB ez diren kontrolekin (n=18) 36 ale kliniko probatu genituen (6a irudia).Pazientearen informazioa 3. taula osagarrian aurkezten da. IB infekzio-egoera modu independentean baieztatu zen eta azterketa-protokoloa Zhejiang Unibertsitateko Lehen Afiliatu Ospitaleak (Hangzhou, Zhejiang) onartu zuen.Pazienteen lagin bakoitza bi kategoriatan banatu zen.Bata FAST-POCT erabiliz prozesatu zen eta bestea mahaigaineko PCR sistema baten bidez (SLAN-96P, Txina).Bi saiakuntzak arazketa- eta detekzio-kit berdinak erabiltzen dituzte.irudian.6b-k FAST-POCT eta ohiko alderantzizko transkripzioko PCRren (RT-PCR) emaitzak erakusten ditu.Fluoreszentzia-intentsitatea (FAST-POCT) -log2(Ct)-rekin alderatu dugu, non Ct RT-PCR konbentzionalaren ziklo-atalasea den.Bi metodoen artean adostasun ona zegoen.FAST-POCT eta RT-PCR-k korrelazio positibo handia erakutsi zuten Pearson-en ratioa (r) 0,90 balioarekin (6b irudia).Ondoren, FAST-POCT-en zehaztasun diagnostikoa ebaluatu dugu.Fluoreszentzia-intentsitatea (FL) lagin positibo eta negatiboetarako banaketak neurri analitiko independente gisa eman ziren (6c. irudia).FL balioak nabarmen handiagoak ziren IB pazienteetan kontroletan baino (****P = 3,31 × 10-19; bi isatseko t-test) (6d. irudia).Ondoren, IBV hartzailearen funtzionamendu-ezaugarriak (ROC) kurbak marraztu ziren.Diagnostikoko zehaztasuna oso ona zela ikusi genuen, 1 kurbaren azpian dagoen eremua (6e. irudia).Kontuan izan 2020az geroztik Txinan derrigorrezko maskarak eskatzea dela eta COVID-19 dela eta, ez ditugula IBD duten pazienteak identifikatu, beraz, ale kliniko positibo guztiak (hau da, sudur-lapiginaren aleak) IBVrako soilik ziren.
Azterketa klinikoaren diseinua.Guztira, 36 lagin aztertu dira, 18 paziente lagin eta gripea ez diren 18 kontrol barne, FAST-POCT plataforma eta ohiko RT-PCR erabiliz.b FAST-POCT PCR eta ohiko RT-PCRren arteko koherentzia analitikoa baloratu.Emaitzak positiboki erlazionatuta zeuden (Pearson r = 0,90).c Fluoreszentzia-intentsitate-mailak IB 18 pazientetan eta 18 kontroletan.d IB pazienteetan (+), FL balioak kontrol taldean (-) baino nabarmen handiagoak izan ziren (****P = 3.31 × 10-19; bi isatseko t-testa; n = 36).Lursail karratu bakoitzeko, erdiko markatzaile beltzak mediana adierazten du, eta koadroaren beheko eta goiko lerroek 25. eta 75. pertzentilak, hurrenez hurren.Biboteak gutxieneko eta gehienezko datu-puntuetara hedatzen dira, ez dira kanpotartzat hartzen.e ROC kurba.D puntudun lerroak ROC analisitik estimatutako atalasearen balioa adierazten du.IBVren AUC 1 da. Datu gordinak datu gordinak fitxategi gisa ematen dira.
Artikulu honetan, POCT ideal baterako behar diren ezaugarriak dituen FAST aurkezten dugu.Gure teknologiaren abantailak honako hauek dira: (1) Dosifikazio polifazetikoa (kaskadakoa, aldiberekoa, sekuentziala eta selektiboa), eskaeraren arabera askatzea (aplikaturiko presioaren askapen azkarra eta proportzionala) eta funtzionamendu fidagarria (bibrazioa 150 gradutan) (2) epe luzerako biltegiratzea (2 urteko proba bizkortuak, pisu galera %0,3 inguru);(3) hezegarritasun eta biskositate zabaleko likidoekin lan egiteko gaitasuna (5500 cP arteko biskositatea);(4) Ekonomikoa (FAST-POCT PCR gailuaren material-kostua gutxi gorabehera US $ 1 da).Dispensagailu multifuntzionalak konbinatuz, A eta B gripearen birusen PCR detektatzeko FAST-POCT plataforma integratua frogatu eta aplikatu zen.FAST-POCT-ek 82 minutu besterik ez ditu behar.36 sudurreko laginekin egindako proba klinikoek fluoreszentzia-intentsitatean adostasun ona erakutsi zuten RT-PCR estandarrekin (Pearson koefizienteak > 0,9).36 sudurreko laginekin egindako proba klinikoek fluoreszentzia-intentsitatean adostasun ona erakutsi zuten RT-PCR estandarrekin (Pearson koefizienteak > 0,9).Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интестонси интести показали ндартной ОТ-ПЦР (коэффициенты Пирсона > 0,9).Proba klinikoek 36 lagin sudurkariekin adostasun ona erakutsi zuten RT-PCR estandarraren fluoreszentzia-intentsitatearekin (Pearson-en koefizienteak > 0,9).RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интение интение интентов из носа показали хорошее совпадение интение интение тандартной ОТ-ПЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).36 sudur-aztarnaren azterketa klinikoek fluoreszentzia-intentsitatearen adostasun ona erakutsi zuten RT-PCR estandarrekin (Pearson-en koefizientea > 0,9).Lan honekin batera, sortzen ari diren hainbat metodo biokimikok (adibidez, plasmako ziklo termikoa, anplifikaziorik gabeko immunoensayoak eta nanogorputzen funtzionalizazio saiaketak) POCTn duten potentziala erakutsi dute.Hala ere, POCT plataforma guztiz integratua eta sendoa ez denez, metodo hauek ezinbestean aurreprozesatzeko prozedura bereiziak behar dituzte (adibidez, RNA isolatzea44, inkubazioa45 eta garbiketa46), eta horrek metodo hauekin gaur egungo lana osatzen du POCT funtzio aurreratuak ezartzeko. eskatutako parametroak.jaso-erantzun-irteeraren errendimendua.Lan honetan, FAST balbula aktibatzeko erabiltzen den aire-ponpa mahai gaineko tresna batean integratzeko adina txikia den arren (S9, S10 irud.), oraindik potentzia handia kontsumitzen du eta zarata sortzen du.Printzipioz, forma-faktore txikiagoko ponpa pneumatikoak beste bide batzuekin ordezka daitezke, hala nola indar elektromagnetikoa edo hatz-eragina erabiliz.Hobekuntza gehiago izan daitezke, adibidez, saiakuntza biokimiko ezberdin eta espezifikoetarako kitak egokitzea, berotze/hozte sistemarik behar ez duten detekzio-metodo berriak erabiliz, eta, horrela, tresnarik gabeko POCT plataforma bat eskainiz PCR aplikazioetarako.Gure ustez, FAST plataformak likidoak manipulatzeko modua ematen duela uste dugu, proposatzen den FAST teknologiak plataforma komun bat sortzeko aukera ematen duela uste dugu, proba biomedikoetarako ez ezik, ingurumenaren jarraipena egiteko, elikagaien kalitatearen probak, material eta sendagaien sintesirako ere. ..
Giza sudurreko laginak biltzea eta erabiltzea Zhejiang Unibertsitateko Lehen Ospitaleko Etika Batzordeak onartu du (IIT20220330B).36 sudurreko lagin bildu ziren, 16 heldu < 30 urte, 7 heldu > 40 urte eta 19 gizonezko, 17 emakumezkok.36 sudurreko lagin bildu ziren, 16 heldu < 30 urte, 7 heldu > 40 urte eta 19 gizonezko, 17 emakumezkok.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых взрослых 30 летро, в которых приняли участие лет, 19 мужчин eta 17 женщин.30 urtetik beherako 16 heldu, 40 urtetik gorako 7 heldu, 19 gizon eta 17 emakumeren 36 sudur-laster-lagin bildu ziren..Datu demografikoak 3. taula osagarrian aurkezten dira. Parte-hartzaile guztien adostasun informatua lortu zen.Parte-hartzaile guztiek gripea zutela susmatzen zuten eta borondatez proba egin zitzaien kalte-ordainik gabe.
FAST oinarria eta estalkia azido polilaktikoz (PLA) eginda daude eta Ender 3 Pro 3D inprimagailuak (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.) inprimatuta daude.Alde bikoitzeko zinta Adhesives Research, Inc. 90880 ereduari erosi zitzaion. 100 µm-ko lodiera duen PET filma McMaster-Carr-i erosi zitzaion.Bai itsasgarria eta bai PET filma Silhouette America, Inc-eko Silhouette Cameo 2 ebakitzailea erabiliz moztu ziren. Film elastikoa PDMS materialaz egina dago injekzio bidez.Lehenik eta behin, 200 µm-ko PET marko bat moztu zen laser-sistema baten bidez eta 3 mm-ko lodierako PMMA xafla batean itsatsi zen 100 µm-ko alde biko zinta itsasgarria erabiliz.PDMS aitzindaria (Sylgard 184; A zatia: B zatia = 10:1, Dow Corning) moldera isuri zen eta beirazko hagatxo bat erabili zen gehiegizko PDMS kentzeko.3 orduz 70° C-tan ondu ondoren, 300 μm-ko lodiera duen PDMS filma moldetik kendu zitekeen.
Banaketa anitzeko, eskaeraren araberako argitaratzeko eta errendimendu fidagarrirako argazkiak abiadura handiko kamera batekin (Sony AX700 1000 fps) ateratzen dira.Fidagarritasun proban erabilitako astindu orbitala SCILOGEX-i (SCI-O180) erosi zen.Aire-presioa aire-konpresore batek sortzen du, eta presio-balioa doitzeko hainbat doitasun-erreguladore digital erabiltzen dira.Fluxuaren portaera probatzeko prozesua honako hau da.Aurrez zehaztutako fluido kantitate bat injektatu zen proba-gailuan eta abiadura handiko kamera bat erabili zen fluxuaren portaera grabatzeko.Ondoren, irudi finkoak emariaren portaeraren bideoetatik atera ziren une finkoetan, eta gainerako eremua Image-Pro Plus softwarea erabiliz kalkulatu zen, ondoren kameraren sakonerarekin biderkatu zen bolumena kalkulatzeko.Fluxuaren portaera probatzeko sistemaren xehetasunak S4 irudi osagarrian aurki daitezke.
Injektatu 50 µl mikroabaloi eta 100 µl ur deionizatu ontzien nahasketa-gailuan.Errendimendu mistoko argazkiak abiadura handiko kamera batekin atera ziren 0,1 segundoro 0,1 bar, 0,15 bar eta 0,2 bar-eko presioetan.Nahasketa-prozesuan zehar pixel-informazioa irudi horietatik lor daiteke argazkiak prozesatzeko softwarea erabiliz (Photoshop CS6).Eta nahastearen eraginkortasuna lor daiteke 53. ekuazio honekin.
non M nahaste-eraginkortasuna den, N lagin-pixel-kopurua guztira, eta ci eta \(\bar{c}\) normalizatutako eta espero diren kontzentrazio normalizatuak dira.Nahastearen eraginkortasuna 0 (% 0, nahastu gabe) eta 1 (% 100, guztiz nahastuta) bitartekoa da.Emaitzak S6 irudi osagarrian agertzen dira.
Denbora errealeko RT-PCR kit IAV eta IBVrako, IAV eta IBV RNA laginak barne (kat. zk. RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, Txina), Tris-EDTA buffer (TE buffer zk. B541019 , Sangon Biotech, Txina), Positive Control RNA Purification Kit (Z-ME-0010 zatia, Liferiver, Txina) eta GAPDH irtenbidea (M591101 zatia, Sangon Biotech, Txina) salgai daude komertzialki.RNA arazteko kitak lotura-buffer bat, garbiketa A, garbiketa W, eluiatzailea, mikroaler magnetikoak eta eramaile akrilikoa ditu.IAV eta IBV denbora errealeko RT-PCR kitek IFVA azido nukleikoaren PCR detektatzeko nahasketa eta RT-PCR entzima dituzte.Gehitu 6 µl AcrylCarrier eta 20 µl ale magnetiko 500 µl buffer lotze-disoluziora, ondo astindu eta, ondoren, prestatu pera-disoluzioa.Gehitu 21 ml etanol A eta W garbiketei, ondo astindu A eta W garbiketen disoluzioak lortzeko, hurrenez hurren.Ondoren, 18 µl PCR nahasketa fluoreszente IFVA azido nukleikoarekin eta 1 µl RT-PCR entzima gehitu ziren TE disoluzio 1 µl, astindu eta zentrifugatu hainbat segundoz, 20 µl IAV eta IBV abiarazle lortuz.
Jarraitu RNA arazteko prozedura hau: (1) RNA adsortzioa.Pipetatu pellet-disoluzioaren 526 µl 1,5 ml-ko zentrifuga-hodi batean eta gehitu 150 µl lagin, gero eskuz astindu hodia gora eta behera 10 aldiz.Transferitu nahastearen 676 µl afinitate zutabera eta zentrifugatu 1,88 x 104 g-n 60 segundoz.Ondoren, hustubideak baztertzen dira.(2) Garbiketaren lehen fasea.Gehitu 500 µl garbiketa-disoluzio A afinitate-zutabeari, zentrifugatu 1,88 x 104 g-tan 40 s-tan, eta bota disoluzio agortua.Garbiketa prozesu hau bi aldiz errepikatu zen.(3) garbiketaren bigarren fasea.Gehitu 500 µl garbiketa-disoluzio W afinitate-zutabeari, zentrifugatu 1,88 × 104 g-tan 15 s-tan eta bota disoluzio agortua.Garbiketa prozesu hau bi aldiz errepikatu zen.(4) Eluzioa.Gehitu 200 µl eluatu afinitate-zutabeari eta zentrifugatu 1,88 x 104 g-tan 2 minutuz.(5) RT-PCR: eluatua PCR hodi batean inprimaketa-disoluzioaren 20 μltan injektatu zen, ondoren hodia denbora errealeko PCR proba-aparatu batean (SLAN-96P) jarri zen RT-PCR prozesua burutzeko.Detekzio-prozesu osoak 140 minutu behar ditu gutxi gorabehera (20 minutu RNA arazteko eta 120 minutu PCR detektatzeko).
526 µl perla-disoluzio, 1000 µl garbiketa-disoluzio A, 1000 µl garbiketa-disoluzio W, 200 µl eluate eta 20 µl primer disoluzio gehitu ziren aldez aurretik eta M, W1, W2, E eta PCR detektatzeko ganberetan gorde ziren.Plataformaren muntaia.Ondoren, laginaren 150 µl M ganbera sartu zen eta FAST-POCT plataforma S9 irudi osagarrian erakusten den proba-tresnean sartu zen.82 minutu inguru igaro ondoren, probaren emaitzak eskuragarri zeuden.
Besterik adierazi ezean, probaren emaitza guztiak batez besteko ± SD gisa aurkezten dira gutxienez sei errepikapenen ondoren FAST-POCT plataforma eta biologikoki independenteak diren laginak soilik erabiliz.Ez da daturik baztertu analisitik.Esperimentuak ez dira ausazkoak.Ikertzaileak ez ziren itsu egon talde-zereginei esperimentuan zehar.
Ikerketaren diseinuari buruzko informazio gehiago lortzeko, ikusi artikulu honi lotutako Nature Research Report laburpena.
Ikerketa honen emaitzak onartzen dituzten datuak Informazio osagarrian daude eskuragarri.Artikulu honek jatorrizko datuak ematen ditu.
Chagla, Z. & Madhukar, P. Nazio aberatsetako COVID-19 sustatzaileek guztientzako txertoak atzeratuko dituzte.Chagla, Z. & Madhukar, P. Nazio aberatsetako COVID-19 sustatzaileek guztientzako txertoak atzeratuko dituzte.Chagla, Z. eta Madhukar, P. COVID-19 boosters herrialde aberatsetan txertoak atzeratuko dituzte guztiontzat.Chagla, Z. eta Madhukar, P. COVID-19 herrialde aberatsetan birtxertatzeak guztiontzat txertoa atzeratuko du.Medikuntza nazionala.27, 1659–1665 (2021).
Faust, L. et al.SARS-CoV-2 probak diru-sarrera baxuko eta ertaineko herrialdeetan: eskuragarritasuna eta eskuragarritasuna osasun-sektore pribatuan.mikrobioen infekzioa.22, 511–514 (2020).
Munduko Osasun Erakundea.Aukeratutako sexu-transmisiozko infekzio sendagarrien prebalentzia eta intzidentzia globala: berrikuspena eta kalkuluak.Geneva: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001).
Fenton, EM et al.2D moldatutako albo-fluxuaren proba-zerrenda anitz.ASS aplikazioa.alma mater.Inter Milan.1, 124–129 (2009).
Schilling, KM et al.Paperean oinarritutako analisi mikrofluidikoaren gailu guztiz itxia.uzkia.Kimikoa.84, 1579–1585 (2012).
Lapenter, N. et al.Paperean oinarritutako immunokromatografia lehiakorrak entzimak eraldatutako elektrodoekin batera, gernu-kotinina haririk gabeko monitorizazioa eta determinazio elektrokimikoa ahalbidetzen du.Sentsoreak 21, 1659 (2021).
Zhu, X. et al.Gaixotasun biomarkatzaileak kuantifikatzea nanozimetan integratutako alboko fluido-plataforma polifazetiko batekin glukometroa erabiliz.sentsore biologikoa.Bioelektronika.126, 690–696 (2019).
Boo, S. et al.Haurdunaldiko proba-banda bakterio patogenoak antzemateko konkanavalina A-giza gonadotropina korionikoa-Cu3(PO4)2 nanolore hibridoak, bereizketa magnetikoa eta telefono adimenduna irakurtzeko.Mikroordenagailua.Aldizkaria.185, 464 (2018).