制造棉分析仪器

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

一个强大的，低成本的分析设备应具有用户友好，快速，而且经济实惠。这样的设备也应该能够拥有稀缺的样品进行操作，并提供后续治疗的信息。在这里，我们证明基于棉花尿检的发展（ 即 ，亚硝酸盐，总蛋白，和尿胆素原测定），它采用一个侧流为基础的格式，并且价格便宜，容易制造，快速，并且可以被用来进行分析装置多个测试无交叉污染的担忧。棉是由与可以被利用为基于流的分析自然吸收性质的纤维素纤维。我们基于棉分析设备的简单而优雅的制作工艺在这项研究中描述。棉花结构和测试垫的配置需要的疏水性和各材料的吸收强度的优势。由于这些物理特性的，比色的结果可以持续粘附在测试垫。该器件使医生能够得到及时的临床信息，并显示出巨大的潜力，作为早期干预的工具。

Introduction

点护理的发展（POC）是价格实惠，功能强大且易于使用的当务之急是改善全球健康^1,2诊断设备。特别是，设备由纤维素基材（ 如纸，丝，棉）提供，因为它们无处不在，承受能力，易用性，稳健性和能力，提供快速的结果^3-7的低成本分析有前途的分析平台。

在这里，我们揭示了使用横向流动型格式尿检基于棉的分析装置的发展。这种基于棉分析设备提供了几个关键的优势，另一种检测方法：一）用最少的人的努力制作;二）成本低; ⅲ）将要使用的能力，以进行无交叉污染问题的多个，不同的测定; 。ⅳ）设备无关， 也就是说 ，要无额外的设备和/或电力运行的能力;并且，V）速度（比色分析可在10分钟内完成）。

这种基于棉的分析装置的结构可以分为四个部分：ⅰ）棉这是它的外部疏水层上天然疏水; ⅱ）棉即内部的亲水性和用作液体芯吸的输送通道;三）结合并压缩所用的棉花，但包含里钻出来的反应/测试垫放置孔复合膜;和，ⅳ）色谱纸检测垫，其上涂布/嵌入反应试剂，放置在棉（具体而言，在该空间钻出层叠膜），作为比色分析反应区的外表面上（ 即 ，亚硝酸盐，总蛋白，pH值，和尿胆素原测定）和结果的显示。

试验的基本机理如下。基于棉花分析装置，拿下那些通过部门穿透半路上行棉材料h的创建流动通道，允许样品流体到达所使用的反应垫。分析装置的吸收边缘浸入目标样品，随后溶液是沿从吸收端向测试焊盘（ 图1）的流体通道恶。因为测试垫的吸收强度比棉花时，由测试焊盘吸收溶液被牢固地容纳在测试垫纸内部，使得没有回流返回到流体通道，并且比色结果变成随后固定在测试垫材料。在反应结束时，比色结果经由桌面扫描器记录，并通过图像分析软件进行分析。

Protocol

注意：需要正确的实验室卫生习惯。手套和通用的注意事项使用此POC设备时需要。如果适当的消毒程序不能正确执行，可能会出现的结果或感染的污染。 1.准备试纸条设备确定由接触角测定8（ 图3）的清洗棉的外层的疏水性。 通过切割清洗棉成5.5厘米×1厘米的片用切纸机（ 图2A）制造的基于棉的分析设备。 钻孔（直径：= 0.5厘米），在…

Representative Results

我们通过使用可商购的清洁棉特征在于亲水性（内部部分）和疏水性（外部部分）的属性（ 图1A）成功地展示了基于棉的分析装置的发展。 图3示出了接触角测量的结果。外棉的疏水界面是127.35°±4.73°。从一个用户友好的角度来看，这里采用比色分析可直接通过肉眼观测，并通过颜色强度进一步定量分析（ 图2F）。尿总蛋白在正常个?…

Discussion

在这个协议中的关键步骤包括确定（有不同的疏水性/亲水性）和滤纸（色谱滤纸或定量滤纸）纯棉材质的适当组合。一个精心策划和执行装置的设计呈现了比色法的最佳性能属性。从我们的比色法测定结果，本文提出的基于棉分析设备演示的巨大潜力为多个疾病检测的平台。

目前大多数横向流动基制品（ 例如 ，妊娠试验）提供不超过一个单一测定functon ¹⁴以?…

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