Pamuk Analitik Cihazlar imalatı
Summary
To investigate simple fabrication approaches for multiple assay needs, we created a fluid-absorbing channel system made of cotton material. This device was used to establish a multiple detection platform, and solve contamination issues that commonly affect lateral flow-based biomedical devices, for clinical urinalysis of nitrite, total protein, and urobilinogen.
Abstract
Sağlam, düşük maliyetli analitik cihaz kullanıcı dostu, hızlı ve uygun fiyatlı olmalıdır. Bu tür cihazlar da kıt örnekleri ile çalışır ve takip tedavi için bilgi sağlamak gerekir. Burada, bir yanal akış tabanlı bir format kullanır ve kolay, hızlı, ucuz imal edilir ve yürütmek için kullanılabilir (yani, nitrit, toplam protein ve ürobilinojen tahlilleri) değerlendirme cihazı pamuk bazlı idrar tahlili gelişimini göstermektedir çapraz bulaşma endişeleri olmaksızın çoklu testler. Pamuk akımı bazlı analiz için kaldıraçlı doğal emme özellikleri olan selüloz liflerinin oluşmaktadır. Bizim pamuk bazlı analitik cihazın sade ama şık fabrikasyon süreci bu çalışmada açıklanmıştır. Pamuk yapısı ve test pedi düzenlenmesi hidrofobikliği ve her malzemenin emme gücü yararlanır. Çünkü bu fiziksel özelliklerinin, kolorimetrik sonuçları ısrarla testin yapışabilirped. Bu cihaz zamanında klinik bilgi almak için hekimlerin sağlar ve erken müdahale için bir araç olarak büyük bir potansiyel gösterir.
Introduction
Nokta-bakım gelişimi (POC), uygun fiyatlı, sağlam ve kolay kullanılan küresel sağlık 1,2 geliştirmek için zorunludur olan tanı cihazları. Özellikle, cihazlar selüloz yüzeylerde (örneğin, kağıt, iplik ve pamuk) nedeniyle aynı anda her yerde, uygun fiyatta, hızlı sonuçlar 3-7 sağlamak için kullanım, sağlamlık ve kapasite kolaylığı, düşük maliyet analizi için umut verici analitik platformlar sağlamak oluşan.
Burada, idrar tahlili için bir yanal akış tabanlı biçimini kullanan bir pamuk bazlı analitik cihazın geliştirilmesini açıklayacak. Bu pamuk bazlı analitik cihaz birkaç anahtar avantajları ile alternatif bir algılama yaklaşım sağlamaktadır: en az insan çaba ile i) üretimi; ii) düşük maliyetli; iii) kapasitesi çapraz kontaminasyon endişeleri olmaksızın birden çok farklı deneyleri yapmak için kullanılacak; . iv) aygıt bağımsızlığı, yani, yetenek ek donanım ve / veya elektrik olmadan çalıştırılmak üzere; ve h) Hızı (kolorimetrik tahlilleri) 10 dakika içinde tamamlanabilir.
Bu pamuk bazlı analitik cihazı yapısı dört bölüme ayrılabilir: i) dış hidrofobik katman üzerinde doğal olarak hidrofobik olan pamuk; ii) dahili olarak hidrofiliktir ve sıvı fitilleme bir ulaşım kanalı olarak hizmet veren pamuk, bağlanan ve pamuk kullanılan ancak reaksiyon / test pedleri yerleştirilmesi için delikleri delinmiş içeren sıkıştırır iii) laminasyon filmi; ve iv) kolorimetrik deney için reaksiyon alanları olarak pamuk (spesifik olarak, boşlukta laminasyon filmi üzerinden delinmiş) dış yüzeyi üzerine yerleştirilen / kaplanmış Reaktif ile gömülürler kromatografi kağıdı test pedleri, (örneğin, nitrit, toplam protein, pH ve ürobilinojen tahlilleri) ve sonuçları ekran.
aşağıdaki şekilde test mekanizmadır. pamuk bazlı analitik cihaz borç yoluyla yarım nüfuz hatları ile atılırsaPamuk malzemesinin h numunesi reaktif pedler kullanılan ulaşmasını sağlayan bir akış kanalı oluşturmak için. Çözelti testi pedleri (Şekil 1) emme ucundan akışkan kanalı boyunca kötü olduğunu bunun üzerine analitik cihazın emici kenarı, hedef numunenin içine batırılır. Test yastığının emici gücü pamuktan daha büyük olduğundan, deney yastıkları tarafından emilir çözümler hiçbir reflow akışkan kanala geri kalmayacak şekilde sıkıca Test ped kağıt içinde yer alır ve kolorimetrik sonuçlar daha sonra sabit hale Test pedi malzemesi. Reaksiyon sonunda, kolorimetrik sonuçlar bir masaüstü tarayıcısı üzerinden kaydedilir ve görüntü analiz yazılımı ile analiz edilmiştir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu protokol kritik adım ve filtre kağıdı (kromatografisi filtre kağıdı veya kantitatif filtre kağıdı) (hidrofobiklik / hidrofiliklik değişen) pamuklu malzeme uygun kombinasyonunu belirlemek dahildir. İyi planlanmış ve idam cihaz tasarımı en iyi performansı kolorimetrik deneyleri için niteliklerini vermektedir. Bizim kolorimetrik tahlil sonuçlarından, burada sunulan pamuk bazlı analitik cihaz birden hastalık tespiti için bir platform olarak büyük bir potansiyele gösteriyor.
<p class="jove_c…Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma Bilim ve Teknoloji Tayvan Bakanlığı'ndan hibe tarafından kısmen desteklenmiştir (EN 104-2628-e-007-001-My3 (CMC)), ve Taichung Gaziler General Hospital (TCVGH-1056904C (MYH)).
Materials
| bovine serum albumin | Sigma-Aldrich, US | No. 9048468 | ≥ 99% |
| nitrite | Sigma-Aldrich, US | No. 7632000 | ≥ 99% |
| urobilinogen | Santa Cruz Bio, US | No. SC-296690 | |
| citrate | Sigma-Aldrich U.S | No. 6132043 | ≥ 99% |
| tetrabromophenol blue | Sigma-Aldrich U.S | No. 4430255 | ≥ 99% |
| sulfanilamide | Sigma-Aldrich U.S | No. 63741 | ≥ 99% |
| citric acid | Sigma-Aldrich U.S | No. 77929 | ≥ 99.5% |
| N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride | Sigma-Aldrich U.S | No. 1465254 | ≥ 98% |
| 4-(Dimethylamine)benzaldehyde | AlfaAesar, U.S | No. A11712 | ≥ 98% |
| Methyl Red sodium salt | sigma, U.S | No. 114502 | ≥95% |
| Bromothyle blue | sigma, U.S | No. 114413 | ≥95% |
| Shiseido Cleansing Cotton | Shiseido, Japan | No. 79014 | |
| chromatography paper | GE Healthcare Whatman, Springfield Mill, UK | No. 30306132 | |
| plastic substrate | lamination film, MAS | A4 | 216 mm × 303 mm |
| scanner | microtek scanmaker | i2400 | |
| paper cutter | Life paper cutter | No.306 | |
| laminator | AURORA | LM4231H | |
| laminator film | UNI LAMI | 4A |
References
- Yager, P., Domingo, G. J., Gerdes, J. Point-of-care diagnostics for global health. Annu. Rev. Biomed. Eng. 10, 107-144 (2008).
- Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices. Lab Chip. 12, 2118-2134 (2012).
- Lu, Y., Shi, W., Jiang, L., Qin, J., Lin, B. Rapid prototyping of paper-based microfluidics with wax for low-cost, portable bioassay. Electrophoresis. 30 (9), 1497-1500 (2009).
- Ballerini, D. R., Li, X., Shen, W. Flow control concepts for thread-based microfluidic devices. Biomicrofluidics. 5 (1), 014105 (2011).
- Lin, S., et al. Cotton-based Diagnostic Devices. Scientific reports. 4, 6976-6976 (2013).
- Hsu, M. Y., et al. Monitoring the VEGF level in aqueous humor of patients with ophthalmologically relevant diseases via ultrahigh sensitive paper-based ELISA. Biomaterials. 35 (12), 3729-3735 (2014).
- Hsu, M. Y., et al. Monitoring VEGF levels with low-volume sampling in major vision-threatening diseases: age-related macular degeneration and diabetic retinopathy. Lab Chip. 15 (11), 2357-2363 (2015).
- Kwok, D., Neumann, A. Contact angle measurement and contact angle interpretation. Adv. Colloid Interface Sci. 81 (3), 167-249 (1999).
- Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., Whitesides, G. M. Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 46 (8), 1318-1320 (2007).
- Li, X., Tian, J. F., Shen, W. Quantitative biomarker assay with microfluidic paper-based analytical devices. Anal. Bioanal. Chem. 396 (1), 495-501 (2010).
- Coad, S., Friedman, B., Geoffrion, R. Understanding Urinalysis. medscape. 7 (3), 269-279 (2012).
- Kupka, T., et al. Accuracy of urine urobilinogen and bilirubin assays in predicting liver function test abnormalities. Ann. Emerg. Med. 16 (11), 1231-1235 (1987).
- Binder, L., et al. Failure of prediction of liver function test abnormalities with the urine urobilinogen and urine bilirubin assays. Arch. Pathol. Lab. Med. 113 (1), 73-76 (1989).
- Gubala, V., et al. Point of care diagnostics: status and future. Anal. chem. 84 (2), 487-515 (2011).
- Vaidya, V. S., et al. Urinary biomarkers for sensitive and specific detection of acute kidney injury in humans. Clin. Transl. Sci. 1 (3), 200-208 (2008).
