Die Herstellung von Baumwolle Analytische Geräte
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
Eine robuste, kostengünstige Analysegerät sollte benutzerfreundlich, schnell und erschwinglich sein. Solche Geräte sollten auch in der Lage sein, mit knappen Proben zu betreiben und Informationen für die Behandlung Follow-up zur Verfügung stellen. Hier zeigen wir die Entwicklung eines auf Baumwollbasis Harnanalyse (dh, Nitrit, Gesamtprotein und Urobilinogen Assays) analytisches Gerät , das eine Lateral – Fluss-basiertes Format verwendet, und kostengünstig ist, leicht hergestellt, schnelle und verwendet werden kann zur Durchführung mehrere Tests ohne Kreuzkontamination Sorgen. Baumwolle wird mit natürlichen Absorptionseigenschaften von Zellulosefasern bestehen, die für die Flow-basierte Analyse genutzt werden können. Die einfache, aber elegante Herstellungsprozess unserer Baumwollbasis Analysegerät wird in dieser Studie beschrieben. Die Anordnung der Baumwollstruktur und Test-Unterlage nutzt die Hydrophobizität und Absorptionsstärke jedes Material. Aufgrund dieser physikalischen Eigenschaften können farbmetrischen Ergebnisse beharrlich auf die Probe haftenPad. Dieses Gerät ermöglicht es Ärzten, klinischen Informationen in einer angemessenen Weise zu empfangen und zeigt ein großes Potenzial als Instrument für frühzeitiges Eingreifen.
Introduction
Die Entwicklung von Point-of-Care (POC) Diagnose – Geräte , die erschwinglich, robust und leicht verwendet zur Verbesserung der globalen Gesundheit 1,2 zwingend notwendig ist. Insbesondere bestehen Geräte aus Cellulosesubstraten (zB Papier, Faden und Baumwolle) bieten vielversprechende analytische Plattformen für Low-Cost – Analyse wegen ihrer Allgegenwart, Erschwinglichkeit, einfache Bedienung, Robustheit und Kapazität 3-7 schnelle Ergebnisse zu liefern.
Hier präsentieren wir die Entwicklung eines Baumwollbasierten Analysegerät, der eine Lateral-Flow-basierten Format verwendet zur Urinanalyse. Diese Baumwolle-basierte Analysegerät stellt einen alternativen Nachweis Ansatz mit mehreren wichtigen Vorteile: i) Herstellung mit minimaler menschlicher Anstrengung; ii) niedrige Kosten; iii) die Fähigkeit, werden verwendet, um mehrere verschiedene Assays ohne Kreuzkontamination betrifft zuführen; . iv) Geräteunabhängigkeit, dh die Fähigkeit , ohne zusätzliche Geräte und / oder Strom betrieben werden; und, v) Geschwindigkeit (kolorimetrische Assays können innerhalb von 10 min) durchgeführt werden.
Die Struktur dieser Baumwollbasis Analysegerät kann in vier Teile unterteilt werden: i) Baumwolle, die auf ihrer äußeren hydrophoben Schicht natürlich hydrophob ist; ii) Baumwolle, die intern hydrophil ist, und dient als ein Transportkanal für Flüssigkeit wicking; iii) Laminieren Film, bindet und komprimiert die Baumwolle verwendet werden, sondern enthält Löcher für die Platzierung von Reaktions- / Test-Pads herausgebohrt; und iv) Chromatographiepapier Testpads, die beschichtet sind / eingebettet mit reaktiven Reagenzien, auf der äußeren Oberfläche der Baumwolle gelegt (insbesondere in dem Raum aus dem Laminatfilm gebohrt) als Reaktionsbereiche für kolorimetrische Assays (dh, Nitrit, Gesamtprotein, pH-Wert und Urobilinogen-Assays) und Ergebnisanzeige.
Der zugrunde liegende Mechanismus des Tests ist wie folgt. Die Baumwolle-basierte Analysegerät ist mit Linien erzielt, die auf halbem Weg durch den Abt eindringenh des Baumwollmaterial einen Strömungskanal zu schaffen, die Probenflüssigkeit erlaubt die reaktiven Pads zu erreichen ist. Die Absorptionskante des analytischen Hilfsmittels in die Zielprobe eingetaucht, worauf die Lösung entlang der Fluid – Kanal aus dem Absorptionsende zu den Prüfkontaktflächen (Abbildung 1) Losen ist. Weil die Absorptionsstärke der Test-Unterlage ist größer als die aus Baumwolle, die von den Test-Pads absorbierten Lösungen sind fest innerhalb der Test-Unterlage Papier enthalten, so daß es keine Reflow zurück in den Fluidkanal ist, und die farbmetrischen Ergebnisse sich in der Folge auf der festen Testkissenmaterial. Am Ende der Reaktion kolorimetrischen Ergebnisse werden über einen Desktop-Scanner erfasst und mittels Bildanalysesoftware analysiert.
Protocol
Representative Results
Discussion
Kritische Schritte in diesem Protokoll enthalten, die geeignete Kombination aus Baumwollmaterial zu bestimmen (mit unterschiedlicher Hydrophobizität / Hydrophilie) und Filterpapier (Chromatographie Filterpapier oder quantitative Filterpapier). Eine gut geplante und durchgeführte Gerätedesign macht die beste Leistung für kolorimetrische Assays Attribute. Aus unserer Farbtestergebnisse, die auf Baumwollbasis hier vorgestellten Analysegerät zeigt großes Potenzial als Plattform für mehrere Krankheitserkennung.
<p…Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde teilweise durch Zuschüsse aus Taiwan Ministerium für Wissenschaft und Technologie (MOST 104-2628-E-007-001-MY3 (CMC)) und Taichung Veterans General Hospital (TCVGH-1056904C (MYH)) unterstützt.
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 |
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