Fabricação de algodão dispositivos analíticos
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
Um dispositivo analítico robusto e de baixo custo deve ser de fácil utilização, rápida e acessível. Tais dispositivos também deve ser capaz de operar com amostras escassos e fornecer informações para acompanhamento do tratamento. Aqui, demonstramos o desenvolvimento de uma análise de urina à base de algodão (ou seja, nitrito, proteína total, e urobilinogênio ensaios) do dispositivo de análise que emprega um formato baseado em fluxo lateral, e é barato, facilmente fabricado, rápido, e pode ser usado para conduzir vários testes sem preocupações contaminação cruzada. O algodão é composto por fibras de celulose com as propriedades de absorção naturais que podem ser aproveitados para a análise baseada em fluxo. O processo de fabricação simples mas elegante do nosso dispositivo analítico baseado em algodão é descrito neste estudo. O arranjo da estrutura de algodão e a almofada de ensaio tira vantagem da hidrofobicidade e a força de absorção de cada material. Devido a estas características físicas, os resultados colorimétricos persistentemente podem aderir ao testealmofada. Este dispositivo permite aos médicos para receber informação clínica em tempo hábil e mostra grande potencial como ferramenta de intervenção precoce.
Introduction
O desenvolvimento de point-of-care (POC) dispositivos de diagnóstico que são acessíveis, robusto e de fácil utilização é imperativo para a melhoria 1,2 a saúde global. Em particular, os dispositivos composta de substratos de celulose (por exemplo, papel, linha, e algodão) fornecem plataformas analíticas promissoras para a análise de baixo custo por causa de sua onipresença, acessibilidade, facilidade de uso, robustez e capacidade de fornecer resultados rápidos 3-7.
Aqui, nós desvendar o desenvolvimento de um dispositivo analítico em algodão que usa um formato de fluxo lateral com base em urina. Este dispositivo analítico baseado em algodão fornece uma abordagem de detecção alternativo com várias vantagens importantes: i) a fabricação com o esforço humano mínimo; ii) baixo custo; iii) a capacidade de ser usado para conduzir múltiplos ensaios diferentes, sem preocupações de contaminação cruzada; . iv) independência do dispositivo, ou seja, a capacidade de ser executado sem equipamento e / ou eletricidade adicional; e, v) Velocidade (ensaios colorimétricos pode ser concluída dentro de 10 min).
A estrutura deste dispositivo analítico em algodão pode ser dividido em quatro partes: i) de algodão, que é naturalmente hidrofóbico na sua camada externa hidrofóbica; ii) de algodão hidrófilo que é internamente e serve como um canal de transporte para que a absorção de líquido; iii) película de laminação que se liga e comprime o algodão a ser utilizado, mas contém orifícios perfurados para fora para a colocação de pastilhas de reacção / ensaio; e, iv) compressas de teste de papel de cromatografia, os quais são revestidos / incorporados com reagentes reactivos, colocados sobre a superfície exterior do algodão (especificamente, no espaço perfurado para fora da película de laminação) como zonas de reacção para os ensaios colorimétricos (isto é, nitrito, proteína total, pH, e ensaios urobilinogênio) e exibir os resultados.
O mecanismo subjacente do teste é como se segue. O dispositivo analítico baseado em algodão é marcado com linhas que penetram a meio do depth do material de algodão para criar um canal de fluxo que permite que o fluido de amostra para atingir as almofadas reactivos a ser utilizado. A borda de absorção do dispositivo de análise é imerso na amostra alvo, após o que a solução é mau ao longo do canal de fluidos a partir do extremo de absorção às almofadas de teste (Figura 1). Uma vez que a força de absorção da almofada de teste é maior do que a de algodão, soluções de absorvidos pelas almofadas de teste são firmemente contido no interior do papel de teste do rato de modo que não existe qualquer refluxo de volta para dentro do canal de fluidos, e os resultados colorimétricos tornar-se subsequentemente fixado sobre o material de almofada de teste. No final da reacção, colorimétricos resultados são registados por meio de um digitalizador de mesa, e analisados por meio de software de análise de imagem.
Protocol
Representative Results
Discussion
passos críticos neste protocolo incluiu a determinação da combinação adequada de material de algodão (com diferentes hidrofobicidade / hidrofilicidade) e filtro de papel (papel de filtro cromatografia ou papel de filtro quantitativo). Um projeto dispositivo bem planejado e executado torna atribui o melhor desempenho para ensaios colorimétricos. A partir dos nossos resultados ensaio colorimétrico, o dispositivo analítico em algodão aqui apresentado demonstra grande potencial como uma plataforma para a detecçã…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este trabalho foi apoiado em parte pelas bolsas do Ministério da Ciência e Tecnologia de Taiwan (a maioria 104-2628-E-007-001-MY3 (CMC)) e Taichung Veterans Hospital Geral (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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