Fabricating कपास विश्लेषणात्मक उपकरणों
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
एक मजबूत, कम लागत विश्लेषणात्मक डिवाइस उपयोगकर्ता के अनुकूल है, तेजी से और सस्ती होनी चाहिए। इस तरह के उपकरणों को भी दुर्लभ नमूनों के साथ काम करते हैं और अनुवर्ती उपचार के लिए जानकारी प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए। यहाँ, हम एक कपास आधारित यूरीनालिसिस के विकास (यानी, नाइट्राइट, कुल प्रोटीन, और urobilinogen assays) विश्लेषणात्मक उपकरण है कि एक पार्श्व प्रवाह आधारित प्रारूप को रोजगार, और सस्ती, आसानी से निर्मित है तेजी से, और संचालन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता का प्रदर्शन पार संदूषण चिंता किए बिना कई परीक्षणों। कपास प्राकृतिक अवशोषण गुण है कि प्रवाह आधारित विश्लेषण के लिए उपयोग किया जा सकता है के साथ सेलूलोज फाइबर से बना है। हमारे कपास आधारित विश्लेषणात्मक उपकरण की सरल लेकिन सुरुचिपूर्ण निर्माण की प्रक्रिया इस अध्ययन में वर्णित है। कपास संरचना और परीक्षण पैड की व्यवस्था hydrophobicity और प्रत्येक सामग्री के अवशोषण ताकत का फायदा उठाते हैं। क्योंकि इन शारीरिक विशेषताओं की, वर्णमिति परिणाम लगातार परीक्षण का पालन कर सकते हैंतकती। यह डिवाइस एक समय पर ढंग से नैदानिक जानकारी प्राप्त करने के लिए चिकित्सकों के लिए सक्षम बनाता है और शीघ्र हस्तक्षेप के लिए एक उपकरण के रूप में महान क्षमता को दर्शाता है।
Introduction
बिंदु का देखभाल के विकास (पीओसी) नैदानिक उपकरणों रहे हैं कि, सस्ती, मजबूत, और आसानी से इस्तेमाल किया वैश्विक स्वास्थ्य में सुधार के लिए 1,2 जरूरी है। विशेष रूप से, उपकरणों सेल्यूलोज substrates (जैसे, कागज, धागा, और कपास) उनकी सर्वव्यापकता, सामर्थ्य, तेजी से परिणाम प्रदान करने के लिए 3-7 का उपयोग करते हैं, मजबूती और क्षमता आसानी के कारण कम लागत विश्लेषण के लिए होनहार विश्लेषणात्मक प्लेटफॉर्म प्रदान की रचना की।
यहाँ, हम एक कपास आधारित विश्लेषणात्मक डिवाइस यूरीनालिसिस के लिए एक पार्श्व प्रवाह आधारित प्रारूप का उपयोग करता है के विकास के अनावरण। यह कपास आधारित विश्लेषणात्मक डिवाइस कई महत्वपूर्ण लाभ के साथ एक वैकल्पिक पता लगाने के दृष्टिकोण प्रदान करता है: i) कम से कम मानवीय प्रयास के साथ निर्माण; ii) कम लागत; iii) क्षमता पार संदूषण की चिंताओं के बिना एकाधिक, विभिन्न assays संचालन करने के लिए इस्तेमाल किया जा करने के लिए; । iv) डिवाइस स्वतंत्रता, यानी, क्षमता अतिरिक्त उपकरणों और / या बिजली के बिना चलाने के लिए; और, वी) गति (वर्णमिति assays के 10 मिनट के भीतर पूरा किया जा सकता है)।
इस कपास आधारित विश्लेषणात्मक उपकरण की संरचना को चार भागों में बांटा जा सकता है: i) कपास कि स्वाभाविक रूप से इसकी बाहरी परत पर हाइड्रोफोबिक हाइड्रोफोबिक है; ii) कपास कि आंतरिक रूप से हाइड्रोफिलिक है और तरल बाती के लिए एक परिवहन चैनल के रूप में कार्य करता है; iii) फाड़ना फिल्म है कि बांध और compresses कपास इस्तेमाल किया जा रहा है, लेकिन प्रतिक्रिया / परीक्षण पैड के स्थान के लिए छेद बाहर drilled होता है; और, चतुर्थ) क्रोमैटोग्राफी कागज परीक्षण पैड, प्रतिक्रियाशील अभिकर्मकों के साथ एम्बेडेड जो लेपित हैं /, कपास (विशेष रूप से, अंतरिक्ष में फाड़ना फिल्म से बाहर drilled) वर्णमिति assays के लिए प्रतिक्रिया क्षेत्रों के रूप में की बाहरी सतह पर रखा गया है (यानी, नाइट्राइट, कुल प्रोटीन, पीएच, और urobilinogen assays) और परिणाम प्रदर्शित करते हैं।
परीक्षण के अंतर्निहित तंत्र इस प्रकार है। कपास आधारित विश्लेषणात्मक डिवाइस लाइनों है कि विभाग के माध्यम से आधे रास्ते से प्रवेश के साथ रन बनाए हैकपास सामग्री की ज एक प्रवाह चैनल है कि नमूना तरल पदार्थ तक पहुंचने के लिए प्रतिक्रियाशील पैड का इस्तेमाल किया जा रहा है की अनुमति देता है बनाने के लिए। विश्लेषणात्मक उपकरण का अवशोषण बढ़त, लक्ष्य नमूना में डूबे जिस समाधान परीक्षण पैड (चित्रा 1) के अवशोषण अंत से fluidic चैनल के साथ दुष्ट है। क्योंकि परीक्षण पैड के अवशोषण शक्ति कपास की तुलना में अधिक है, परीक्षण पैड द्वारा अवशोषित समाधान मजबूती से परीक्षण पैड कागज के अंदर समाहित कर रहे हैं ताकि कोई reflow fluidic चैनल में वापस आ गया है, और वर्णमिति परिणाम बाद में पर तय हो जाते हैं परीक्षण पैड सामग्री। प्रतिक्रिया के अंत में, वर्णमिति परिणाम एक डेस्कटॉप स्कैनर के माध्यम से दर्ज की गई है, और छवि विश्लेषण सॉफ्टवेयर के माध्यम से विश्लेषण कर रहे हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल में महत्वपूर्ण कदम कपास सामग्री के उचित संयोजन का निर्धारण करने और फिल्टर पेपर (क्रोमैटोग्राफी फिल्टर पेपर या मात्रात्मक फिल्टर पेपर) (hydrophobicity / hydrophilicity बदलती के साथ) शामिल थे। एक सुनियोजित और…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
इस काम के विज्ञान और प्रौद्योगिकी के ताइवान के मंत्रालय से अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था (सबसे 104-2628-ए-007-001-MY3 (सीएमसी)), और ताइचुंग दिग्गजों जनरल अस्पताल (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 |
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