افتعال القطن الأجهزة التحليلية
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
وينبغي أن يكون، جهاز التحليلي قوية منخفضة التكلفة، وسريع، وبأسعار معقولة سهلة الاستعمال. وينبغي أيضا أن تكون قادرة على العمل مع العينات النادرة وتوفير المعلومات لمتابعة العلاج مثل هذه الأجهزة. هنا، علينا أن نظهر تطوير تحليل البول القائم على القطن (أي النتريت، البروتين الكلي، ويوروبيلينوجين المقايسات) جهاز التحليلي الذي يستخدم صيغة على التدفق الجانبي، وغير مكلفة، وملفقة بسهولة وسريعة، ويمكن استخدامها لإجراء اختبارات متعددة دون قلق التلوث المتبادل. يتكون القطن من ألياف السليلوز مع خصائص الاستيعابية الطبيعية التي يمكن الاستفادة للتحليل على أساس التدفق. وصفت عملية التصنيع بسيطة ولكنها أنيقة من جهاز التحليلي القائم على القطن لدينا في هذه الدراسة. ترتيب هيكل واختبارات القطن وسادة يستفيد من للا مائية والقوة الاستيعابية لكل مادة. وبسبب هذه الخصائص الفيزيائية، يمكن أن النتائج اللونية تلتزم باستمرار على المحكوسادة. يتيح هذا الجهاز الأطباء في الحصول على المعلومات السريرية في الوقت المناسب ويظهر إمكانات كبيرة كأداة للتدخل المبكر.
Introduction
تطوير نقطة من الرعاية (POC) الأجهزة التشخيصية التي هي في متناول اليد، وقوية، واستخدامها بسهولة من الضروري لتحسين 1،2 الصحة العالمية. على وجه الخصوص، والأجهزة تتكون من ركائز السليلوز (على سبيل المثال، والورق، والخيط، والقطن) توفير منصات التحليلية واعدة لتحليل التكاليف منخفضة بسبب الوجود المطلق، والقدرة على تحمل التكاليف، وسهولة الاستخدام، المتانة، والقدرة على تقديم نتائج سريعة 3-7.
هنا، نحن النقاب عن تطوير جهاز التحليلي القائم على القطن يستخدم تنسيق على التدفق الجانبي لتحليل البول. ويوفر هذا الجهاز التحليلي القائم على القطن نهج كشف البديل مع العديد من المزايا الرئيسية: ط) تلفيق مع الجهد البشري الحد الأدنى. ب) التكلفة المنخفضة. ج) القدرة على استخدامها لإجراء متعددة، فحوصات مختلفة دون مخاوف انتقال التلوث. . د) استقلال الجهاز، أي القدرة على تشغيل بدون معدات و / أو كهرباء إضافية؛ و، والخامس) السرعة (المقايسات اللونية يمكن أن تكتمل في غضون 10 دقيقة).
هيكل هذا الجهاز التحليلي القائم على القطن يمكن تقسيمها إلى أربعة أجزاء: أ) القطن الذي هو مسعور بطبيعة الحال على طبقة مسعور الخارجية لها. ب) القطن الذي هو ماء داخليا وبمثابة قناة نقل للفتل السائل. ج) فيلم التصفيح التي تربط وكمادات القطن المستخدمة ولكن يحتوي على حفر من الثقوب لوضع منصات رد فعل / الاختبار؛ و، والرابع) وسادة ورقة الاختبار اللوني، والتي هي المغلفة / جزءا لا يتجزأ مع الكواشف رد الفعل، وضعت على السطح الخارجي للقطن (على وجه التحديد، في الفضاء حفر من فيلم التصفيح) كمناطق رد فعل لفحوصات اللونية (أي النتريت، البروتين الكلي، ودرجة الحموضة، والمقايسات يوروبيلينوجين) وعرض النتائج.
الآلية الكامنة وراء الاختبار هي على النحو التالي. وسجل الجهاز التحليلي القائم على القطن مع الخطوط التي تخترق نصف الطريق من خلال قسمح من مادة القطن لإنشاء قناة التدفق التي تسمح عينة السائل للوصول إلى منصات تفاعلية المستخدمة. ومغمورة الحافة الاستيعابية للجهاز التحليل في العينة المستهدفة، وعندها الحل هو شرير على طول قناة الموائعية من نهاية امتصاص لمنصات اختبار (الشكل 1). لأن القوة الاستيعابية لوحة اختبار أكبر من ذلك من القطن، وترد الحلول التي تمتصها منصات اختبار بقوة داخل ورقة لوحة الاختبار حتى لا يكون هناك أي إنحسر مرة أخرى في قناة الموائعية، والنتائج اللونية تصبح ثابتة في وقت لاحق على اختبار المواد وسادة. في نهاية التفاعل، وتسجل النتائج اللونية عبر الماسح الضوئي سطح المكتب، وتحليلها عن طريق برنامج صورة تحليل.
Protocol
Representative Results
Discussion
وتشمل الخطوات الحاسمة في هذا البروتوكول تحديد توليفة مناسبة من مادة القطن (مع اختلاف للا مائية / hydrophilicity) ورقة فلتر (مرشح ورقة اللوني أو ورق الترشيح الكمية). تصميم جهاز مخططة جيدا ونفذت يجعل سمات أفضل أداء لفحوصات اللونية. من نتائج الفحص اللونية لدينا، الجهاز التحليلي…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وأيد هذا العمل في جزء من المنح المقدمة من وزارة تايوان للعلوم والتكنولوجيا (MOST 104-2628-E-007-001-MY3 (CMC))، وتايتشونغ مستشفى المحاربين القدماء العام (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).
