Kiitos vierailustasi www.chinacdoe.com.Käyttämässäsi selainversiossa on rajoitettu CSS-tuki.Parhaan kokemuksen saamiseksi suosittelemme käyttämään päivitettyä selainta (tai poistamaan Yhteensopivuustila käytöstä Internet Explorerissa).Sillä välin varmistaaksemme jatkuvan tuen hahmonnamme sivuston ilman tyylejä ja JavaScriptiä.
Lab-on-a-chip -järjestelmät, joissa on paikan päällä toimivat ominaisuudet, tarjoavat mahdollisuuden nopeaan ja tarkaan diagnoosiin ja ovat hyödyllisiä resurssirajoitteisissa olosuhteissa, joissa biolääketieteellisiä laitteita ja koulutettuja ammattilaisia ei ole saatavilla.Kuitenkin sellaisen paikan päällä toimivan testausjärjestelmän luominen, jossa on samanaikaisesti kaikki tarvittavat ominaisuudet monitoimiseen annosteluun, tarpeen mukaan tapahtuvaan vapautumiseen, luotettavaan suorituskykyyn ja reagenssien pitkäaikaiseen varastointiin, on edelleen suuri haaste.Tässä kuvataan vipukäyttöistä mikromatkakytkintekniikkaa, joka voi manipuloida nesteitä mihin tahansa suuntaan, antaa tarkan ja suhteellisen vasteen käytetylle ilmanpaineelle ja pysyä vakaana äkillisiä liikkeitä ja tärinää vastaan.Teknologiaan perustuen kuvailemme myös polymeraasiketjureaktiojärjestelmän kehittämistä, joka integroi reagenssin syöttö-, sekoitus- ja reaktiotoiminnot kaikki samassa prosessissa, mikä saa aikaan "näyte-vastaus-out" -suorituskyvyn kaikille kliinisille nenänäytteille 18 potilaalta, joilla on Influenssa ja 18 yksittäistä kontrollia, jotka sopivat hyvin fluoresenssin intensiteettiin standardin polymeraasiketjureaktion kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Teknologiaan perustuen kuvailemme myös polymeraasiketjureaktiojärjestelmän kehittämistä, joka yhdistää reagenssin syöttö-, sekoitus- ja reaktiotoiminnot kaikki samassa prosessissa, mikä saa aikaan "sample-in-answer-out" -suorituskyvyn kaikille kliinisille nenänäytteille 18 potilaalta. influenssa ja 18 yksittäistä kontrollia, jotka sopivat hyvin fluoresenssin intensiteettiin standardin polymeraasiketjureaktion kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Основываясь на этой технологии, мы также описываем разработку системы полимеразной цепной реакции ения реагентов, смешивания и реакции в одном процессе, что обеспечивает выполнение «образец-в-отвесд»лххдлххот-вы образцов из носа от 18 пациентов с Грипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со стандертной полимера циенты Пирсона> 0,9).Tähän teknologiaan perustuen kuvailemme myös polymeraasiketjureaktiojärjestelmän kehittämistä, joka yhdistää injektio-, sekoitus- ja reagointitoiminnot yhdessä prosessissa, mikä mahdollistaa 18 influenssapotilaan kliinisistä nenänäytteistä näytteenoton.ja 18 yksittäistä kontrollia, jotka sopivat hyvin standardipolymeraasiketjureaktion fluoresenssin intensiteettiin (Pearsonin kertoimet > 0,9).Tähän tekniikkaan perustuen kuvaamme myös sellaisen polymeraasiketjureaktiojärjestelmän kehittämisen, joka integroi reagenssin injektio-, sekoitus- ja reaktiotoiminnot analysoimaan kaikki kliiniset nenänäytteet 18 nenäpotilasnäytteestä. Influenssa ja 18 yksittäistä kontrollia, fluoresenssin intensiteetti sovitettu hyvin tavallisella polymeraasiketjureaktiolla (Pearsonin kerroin > 0,9).Ehdotettu alusta takaa biolääketieteellisten analyysien luotettavan automatisoinnin ja voi siten nopeuttaa useiden hoitopisteiden testauslaitteiden kaupallistamista.
Nousevat ihmisten sairaudet, kuten vuoden 2020 COVID-19-pandemia, joka on vaatinut miljoonien ihmisten hengen, muodostavat vakavan uhan maailmanlaajuiselle terveydelle ja ihmisten sivilisaatiolle1.Varhainen, nopea ja tarkka sairauksien havaitseminen on ratkaisevan tärkeää viruksen leviämisen hillitsemiseksi ja hoitotulosten parantamiseksi.Keskeinen diagnostinen ekosysteemi, joka perustuu keskitettyihin laboratorioihin, joissa testinäytteet lähetetään sairaaloihin tai diagnostisille klinikoille ja joita johtavat ammattilaiset, rajoittaa tällä hetkellä lähes 5,8 miljardin ihmisen pääsyä maailmanlaajuisesti, erityisesti niillä, jotka asuvat resurssirajoitteisissa olosuhteissa.jossa on pula kalliista biolääketieteellisistä laitteista ja pätevistä asiantuntijoista.kliinikot 2. Siksi on kiireellisesti kehitettävä halpa ja käyttäjäystävällinen lab-on-a-chip-järjestelmä, jossa on hoitopistetestaus (POCT) -ominaisuus, joka voi tarjota kliinikoille oikea-aikaista diagnostista tietoa, jotta he voivat tehdä perusteltuja diagnoosipäätöksiä .ja hoito 3.
Maailman terveysjärjestön (WHO) ohjeiden mukaan ihanteellisen POCT:n tulee olla edullinen, käyttäjäystävällinen (helppo käyttää vähäisellä koulutuksella), tarkka (vältä vääriä negatiivisia tai vääriä positiivisia tuloksia), nopea ja luotettava (tarjoaa hyvät toistettavuusominaisuudet) ja toimitettava (pystyy pitkäaikaiseen varastointiin ja on helposti loppukäyttäjien saatavilla)4.Näiden vaatimusten täyttämiseksi POCT-järjestelmien on tarjottava seuraavat ominaisuudet: monipuolinen annostelu manuaalisten toimenpiteiden vähentämiseksi, reagenssin tarvittaessa vapautuminen mittakaavassa tarkkojen testitulosten saavuttamiseksi ja luotettava suorituskyky ympäristön tärinän kestämiseksi.Tällä hetkellä yleisimmin käytetty POCT-laite on lateraalivirtausliuska5,6, joka koostuu useista kerroksista huokoisia nitroselluloosakalvoja, jotka työntävät hyvin pienen määrän näytettä eteenpäin ja reagoivat esiimmobilisoitujen reagenssien kanssa kapillaarivoimalla.Vaikka niiden etuna on alhainen hinta, helppokäyttöisyys ja nopeat tulokset, virtausliuskapohjaisia POCT-laitteita voidaan käyttää vain biologisiin testeihin (esim. glukoositesteihin7,8 ja raskaustesteihin9,10) ilman monivaiheisia analyysejä.reaktiot (esim. useiden reagenssien lisääminen, sekoitus, multipleksointi).Lisäksi nesteen liikettä säätelevät käyttövoimat (eli kapillaarivoimat) eivät tarjoa hyvää yhtenäisyyttä etenkään erien välillä, mikä johtaa huonoon toistettavuuteen11 ja tekee sivuvirtauskaistasta ensisijaisesti hyödyllisiä hyvään havaitsemiseen12,13.
Laajentuneet valmistusmahdollisuudet mikro- ja nanomittakaavassa ovat luoneet mahdollisuuksia mikrofluidisten POCT-laitteiden kehittämiseen kvantitatiivisiin mittauksiin14,15,16,17.Säätämällä rajapinnan 18, 19 ominaisuuksia ja kanavien 20, 21, 22 geometriaa voidaan ohjata näiden laitteiden kapillaarivoimaa ja virtausnopeutta.Niiden luotettavuutta ei kuitenkaan voida hyväksyä, erityisesti kostutettujen nesteiden kohdalla, johtuen valmistusvirheistä, materiaalivirheistä ja herkkyydestä ympäristön tärinälle.Lisäksi, koska kapillaarivirtaus muodostuu neste-kaasu-rajapinnassa, lisävirtausta ei voida lisätä varsinkaan mikrofluidikanavan täyttämisen jälkeen nesteellä.Siksi monimutkaisempaa havaitsemista varten on suoritettava useita näytteen injektiovaiheita24,25.
Mikrofluidilaitteista keskipakoiset mikrofluidilaitteet ovat tällä hetkellä yksi parhaista ratkaisuista POCT26,27:lle.Sen käyttömekanismi on edullinen siinä, että käyttövoimaa voidaan ohjata pyörimisnopeutta säätämällä.Haittapuolena on kuitenkin se, että keskipakovoima kohdistuu aina laitteen ulkoreunaan, mikä vaikeuttaa monimutkaisempien analyysien edellyttämien monivaiheisten reaktioiden toteuttamista.Vaikka monitoimiannostelussa käytetään keskipakovoiman lisäksi muita käyttövoimia (esim. kapillaarit 28, 29 ja monet muut 30, 31, 32, 33, 34, 35), odottamatonta nesteen siirtymistä voi silti tapahtua, koska nämä lisävoimat ovat yleensä tilauksia. suuruusluokkaa pienempi kuin keskipakovoima, joten ne ovat tehokkaita vain pienillä toiminta-alueilla tai eivät ole saatavilla pyynnöstä nesteen vapautuessa.Pneumaattisten manipulaatioiden sisällyttäminen keskipakomikrofluidiikkaan, kuten keskipakokineettisiin menetelmiin 36, 37, 38, termopneumaattisiin menetelmiin 39 ja aktiivisiin pneumaattisiin menetelmiin 40, on osoittautunut houkuttelevaksi vaihtoehdoksi.Vastafugodynaamisen lähestymistavan avulla laitteeseen on integroitu lisäontelo ja yhdistävät mikrokanavat sekä ulkoista että sisäistä toimintaa varten, vaikka sen pumppaustehokkuus (75 % - 90 %) riippuu suuresti pumppausjaksojen lukumäärästä ja viskositeetista. nesteestä.Termopneumaattisessa menetelmässä lateksikalvo ja nesteensiirtokammio on suunniteltu erityisesti sulkemaan tai avaamaan tuloaukko, kun loukkuun jäänyt ilmamäärä kuumennetaan tai jäähdytetään.Lämmitys/jäähdytysasetus aiheuttaa kuitenkin hitaita vasteongelmia ja rajoittaa sen käyttöä lämpöherkissä määrityksissä (esim. polymeraasiketjureaktion (PCR) monistaminen).Aktiivisella pneumaattisella lähestymistavalla saavutetaan tarpeen mukaan tapahtuva vapautus ja sisäänpäin suuntautuva liike käyttämällä samanaikaisesti ylipainetta ja tarkasti sovitettuja pyörimisnopeuksia suurnopeuksilla moottoreilla.On olemassa muitakin onnistuneita lähestymistapoja, joissa käytetään vain pneumaattisia toimilaitteita (ylipaine 41, 42 tai alipaine 43) ja normaalisti suljettuja venttiilirakenteita.Pneumaattisessa kammiossa peräkkäin kohdistamalla painetta nestettä pumpataan peristalttisesti eteenpäin ja normaalisti suljettu venttiili estää nesteen takaisinvirtauksen peristaltikasta, mikä toteuttaa monimutkaisia nestetoimintoja.Tällä hetkellä on kuitenkin olemassa vain rajallinen määrä mikrofluiditekniikoita, joilla voidaan suorittaa monimutkaisia nestetoimintoja yhdessä POCT-laitteessa, mukaan lukien monitoiminen annostelu, on-demand-vapautus, luotettava suorituskyky, pitkäaikainen varastointi, korkeaviskositeettisten nesteiden käsittely, ja kustannustehokas valmistus.Kaikki samaan aikaan.Monivaiheisen toiminnallisen toiminnan puute voi olla myös yksi syy siihen, miksi vain harvat kaupalliset POCT-tuotteet, kuten Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat ja Rhonda, on tähän mennessä tuotu menestyksekkäästi avoimille markkinoille.
Tässä artikkelissa ehdotamme pneumaattista mikrofluidista toimilaitetta, joka perustuu vihreän renkaan mikrokytkintekniikkaan (FAST).FAST yhdistää kaikki tarvittavat ominaisuudet samanaikaisesti monenlaisille reagensseille mikrolitroista millilitroihin.FAST koostuu elastisista kalvoista, vipuista ja lohkoista.Ilman ilmanpainetta kalvot, vivut ja lohkot voidaan sulkea tiiviisti ja sisällä olevaa nestettä voidaan säilyttää pitkään.Kun sopivaa painetta käytetään ja säädetään vivun pituuteen, kalvo laajenee ja työntää vivun avoimeen asentoon, jolloin neste pääsee kulkemaan läpi.Tämä mahdollistaa nesteiden monitoimisen annostelun kaskadissa, samanaikaisesti, peräkkäin tai valikoivasti.
Olemme kehittäneet PCR-järjestelmän, jossa käytetään FAST-menetelmää vaste-in-näytteen tulosten tuottamiseen influenssa A- ja B-virusten (IAV ja IBV) havaitsemiseen.Saavutimme havaitsemisrajan (LOD) 102 kopiota/ml, multipleksianalyysimme osoitti spesifisyyttä IAV:lle ja IBV:lle ja salli influenssaviruksen patotyypityksen.Kliiniset testitulokset, joissa käytettiin 18 potilaan ja 18 terveen henkilön nenäpuikkonäytettä, osoittavat hyvän fluoresenssin intensiteetin vastaavuuden standardin RT-PCR:n kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Kliiniset testitulokset, joissa käytettiin 18 potilaan ja 18 terveen henkilön nenäpuikkonäytettä, osoittavat hyvän fluoresenssin intensiteetin vastaavuuden standardin RT-PCR:n kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Результаты клинических испытаний с использованием образца мазка из носа от 18 пациентов ответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (коэффициенты Пирсона > 0,9).Tulokset kliinisistä kokeista, joissa käytettiin 18 potilaan ja 18 terveen henkilön nenäpuikkonäytettä, osoittavat hyvän yhteensopivuuden standardin RT-PCR:n fluoresenssin intensiteetin välillä (Pearsonin kertoimet > 0,9).0,9）……………………………………………………………………… Результаты клинических испытаний с использованием образцов назальных мазков от 18 пациентов и 18 пациентов и 18 здоциентов соответствие между интенсивностью флуоресценции и стандартной ОТ-ПЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).Tulokset kliinisistä kokeista, joissa käytettiin 18 potilaan ja 18 terveen henkilön nenäpuikkonäytteitä, osoittivat hyvän yhteensopivuuden fluoresenssin intensiteetin ja standardin RT-PCR:n välillä (Pearsonin kerroin > 0,9).FAST-POCT-laitteen arvioidut materiaalikustannukset ovat noin 1 USD (lisätaulukko 1), ja niitä voidaan edelleen vähentää käyttämällä laajamittaisia valmistusmenetelmiä (esim. ruiskupuristus).Itse asiassa FAST-pohjaisissa POCT-laitteissa on kaikki tarvittavat WHO:n valtuuttamat ominaisuudet, ja ne ovat yhteensopivia uusien biokemiallisten testausmenetelmien, kuten plasman lämpösyklien44, amplifikaatiovapaiden immunomääritysten45 ja nanokehitysfunktionaalisuustestien46 kanssa, jotka ovat POCT-järjestelmien selkäranka.mahdollisuus.
KuvassaKuvassa 1a on esitetty FAST-POCT-alustan rakenne, joka koostuu neljästä nestekammiosta: esivarastokammiosta, sekoituskammiosta, reaktiokammiosta ja jätekammiosta.Avain nestevirtauksen ohjaamiseen on FAST-rakenne (joka koostuu elastisista kalvoista, vipuista ja lohkoista), joka sijaitsee esivarastointikammiossa ja sekoituskammiossa.Pneumaattisesti toimivana menetelmänä FAST-malli tarjoaa tarkan nestevirtauksen ohjauksen, mukaan lukien suljetun/avoin kytkennän, monipuolisen annostelun, nesteen vapautumisen tarpeen mukaan, luotettavan toiminnan (esim. herkkyys ympäristön tärinälle) ja pitkäaikaisen varastoinnin.FAST-POCT-alusta koostuu neljästä kerroksesta: taustakerroksesta, elastisesta kalvokerroksesta, muovikalvokerroksesta ja päällyskerroksesta, kuten on esitetty suurennettuna kuvassa 1b (näkyy myös yksityiskohtaisesti lisäkuvissa S1 ja S2 ).Kaikki kanavat ja nesteenkuljetuskammiot (kuten esivarastointi- ja reaktiokammiot) on upotettu PLA (polymaitohappo) -substraatteihin, joiden paksuus vaihtelee välillä 0,2 mm (ohuin osa) - 5 mm.Elastinen kalvomateriaali on 300 µm paksu PDMS, joka laajenee helposti ilmanpainetta käytettäessä sen ”ohuen paksuuden” ja alhaisen kimmomoduulin (noin 2,25 MPa47) ansiosta.Polyeteenikalvokerros on valmistettu polyeteenitereftalaatista (PET), jonka paksuus on 100 µm, joka suojaa elastista kalvoa ilmanpaineen aiheuttamalta liialliselta muodonmuutokselta.Kammioita vastaavassa substraattikerroksessa on vivut, jotka on liitetty peitekerrokseen (valmistettu PLA:sta) saranoilla nesteen virtauksen ohjaamiseksi.Elastinen kalvo liimattiin taustakerrokseen kaksipuolisella teipillä (ARseal 90880) ja peitettiin muovikalvolla.Kolme kerrosta koottiin alustalle käyttämällä peitekerroksen T-klipsimallia.T-kiristimessä on rako kahden jalan välissä.Kun pidike työnnettiin uraan, molemmat jalat taipuivat hieman, palasivat sitten alkuperäiseen tilaansa ja sidoivat tiukasti kannen ja taustan kulkiessaan uran läpi (lisäkuva S1).Neljä kerrosta kootaan sitten liittimien avulla.
Alustan kaavio, joka havainnollistaa FASTin erilaisia toiminnallisia osastoja ja ominaisuuksia.b FAST-POCT-alustan suurennettu kaavio.c Kuva alustasta Yhdysvaltain neljännesdollarin kolikon vieressä.
FAST-POCT-alustan toimintamekanismi on esitetty kuvassa 2. Tärkeimmät komponentit ovat pohjakerroksen lohkot ja päällyskerroksen saranat, mikä johtaa interferenssimalliin, kun neljä kerrosta kootaan T-muotoa käyttäen. .Kun ilmanpainetta ei kohdisteta (kuva 2a), puristussovitus saa saranan taipumaan ja vääntymään, ja tiivistysvoima kohdistetaan vivun kautta elastisen kalvon painamiseksi lohkoa vasten, ja tiivisteontelossa oleva neste määritetään. suljetussa tilassa.On huomattava, että tässä tilassa vipu on taivutettu ulospäin, kuten on esitetty sivukuvassa kuvassa 2a.Kun ilmaa syötetään (kuva 2b), elastinen kalvo laajenee ulospäin kantta kohti ja työntää vipua ylös, jolloin vivun ja lohkon väliin aukko nestettä virtaa seuraavaan kammioon, joka määritellään avoimeksi tilaksi. .Ilmanpaineen vapautumisen jälkeen vipu voi palata alkuperäiseen asentoonsa ja pysyä kireänä saranan joustavuuden ansiosta.Videot vivun liikkeistä esitetään lisäelokuvassa S1.
A. Kaaviokaavio ja valokuvat suljettuna.Paineen puuttuessa vipu painaa kalvoa lohkoa vasten ja neste suljetaan.b Hyvässä kunnossa.Painetta käytettäessä kalvo laajenee ja työntää vipua ylöspäin, jolloin kanava avautuu ja neste voi virrata.c Määritä kriittisen paineen ominaiskoko.Ominaisia mittoja ovat vivun pituus (L), liukusäätimen ja saranan välinen etäisyys (l) sekä vivun ulkoneman paksuus (t).Fs on tiivistysvoima kuristuspisteessä B. q on vivun tasaisesti jakautunut kuormitus.Tx* edustaa saranoidun vivun kehittämää vääntömomenttia.Kriittinen paine on paine, joka tarvitaan vivun nostamiseen ja nesteen virtaamiseen.d Teoreettiset ja kokeelliset tulokset kriittisen paineen ja elementin koon välisestä suhteesta.n = 6 riippumatonta koetta suoritettiin ja tiedot esitetään ± standardipoikkeamana.Raakadata esitetään raakadatatiedostoina.
Sädeteoriaan perustuva analyyttinen malli on kehitetty analysoimaan sen kriittisen paineen Pc, jossa rako avautuu, riippuvuutta geometrisista parametreista (esim. L on vivun pituus, l on etäisyys lohkon ja sarana, S on vipu Kosketusala nesteen kanssa t on vivun ulkoneman paksuus, kuten kuvassa 2c).Kuten lisähuomautuksessa ja lisäkuvassa S3 on kuvattu, rako avautuu, kun \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\), jossa Fs on vääntömomentti \ ({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) poistaaksesi häiriösovitukseen liittyvät voimat ja aiheuttaa saranan taipumisen.Kokeellinen vaste ja analyyttinen malli sopivat hyvin yhteen (kuva 2d), mikä osoittaa, että kriittinen paine Pc kasvaa t/l:n kasvaessa ja L pienentyessä, mikä on helposti selitettävissä klassisella palkkimallilla, eli vääntömomentti kasvaa t/Lift:n myötä. .Siten teoreettinen analyysimme osoittaa selvästi, että kriittistä painetta voidaan ohjata tehokkaasti säätämällä vivun pituutta L ja t/l-suhdetta, mikä on tärkeä perusta FAST-POCT-alustan suunnittelulle.
FAST-POCT-alusta tarjoaa monitoimisen annostelun (näkyy kuvassa 3a upotettuna ja kokeilulla), mikä on onnistuneen POCT:n tärkein ominaisuus, jossa nesteet voivat virrata mihin tahansa suuntaan ja missä tahansa järjestyksessä (kaskadi, samanaikainen, peräkkäinen) tai valikoivasti monikanavaisesti. annostelu.– annostelutoiminto.KuvassaKuvio 3a(i) esittää peräkkäistä annostelumoodia, jossa kaksi tai useampi kammio kaskadoidaan käyttämällä lohkoja eri reagenssien erottamiseksi ja vipua ohjaamaan avointa ja suljettua tilaa.Painetta käytettäessä neste virtaa ylemmästä alakammiosta kaskadimuotoisesti.On huomattava, että kaskadikammiot voidaan täyttää märkäkemikaaleilla tai kuivilla kemikaaleilla, kuten lyofilisoiduilla jauheilla.Kuvan 3a(i) kokeessa punainen muste yläkammiosta virtaa sinisen värijauheen (kuparisulfaatin) mukana toiseen kammioon ja muuttuu tummansiniseksi saavuttaessaan alemman kammion.Se näyttää myös pumpattavan nesteen ohjauspaineen.Vastaavasti, kun yksi vipu on kytketty kahteen kammioon, siitä tulee samanaikainen ruiskutustila, kuten kuvassa 1 on esitetty.3a(ii), jossa neste voidaan jakaa tasaisesti kahteen tai useampaan kammioon, kun painetta kohdistetaan.Koska kriittinen paine riippuu vivun pituudesta, vivun pituutta voidaan säätää peräkkäisen ruiskutuskuvion saavuttamiseksi kuvan 1 mukaisesti.3a(iii).Pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long) liitettiin kammioon B ja lyhyt vipu (kriittisellä paineella Pc_short > Pc_long) liitettiin kammioon A. Kun painetta P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) käytettiin, vain neste punaisena voi virrata kammioon B ja kun paine nostettiin arvoon P2 (> Pc_short), sininen neste voi virrata kammioon A. Tämä peräkkäinen ruiskutustila koskee erilaisia nesteitä, jotka siirtyvät peräkkäin niihin liittyviin kammioihin, mikä on kriittistä onnistuneen POCT:n kannalta laite.Pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long) liitettiin kammioon B ja lyhyt vipu (kriittisellä paineella Pc_short > Pc_long) liitettiin kammioon A. Kun painetta P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) käytettiin, vain neste punaisena voi virrata kammioon B ja kun paine nostettiin arvoon P2 (> Pc_short), sininen neste voi virrata kammioon A. Tämä peräkkäinen ruiskutustila koskee erilaisia nesteitä, jotka siirtyvät peräkkäin niihin liittyviin kammioihin, mikä on kriittistä onnistuneen POCT:n kannalta laite.Длинный рычаг (с критическим давлением Pc_long) был соединен с камерой B, а короткий рычаг (с критичеслким_long) соединен с камерой A. При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) только жидкость, выделенная красным может камер päätä, и кога давение ыо уеличено до P2 (> pc_short), синя жидость может теч в в эоооооооооооооожожжжжжжжж жж ж э э э ж жжжжжееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееееÄikkalais ( empi уешной poct.Pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long) liitettiin kammioon B ja lyhyt vipu (kriittisellä paineella Pc_short > Pc_long) liitettiin kammioon A. Kun paine P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) kohdistetaan, vain neste näkyy korostettuna. punaisena voi virrata kammioon B, ja kun paine on nostettu arvoon P2 (> Pc_short), sininen neste voi virrata kammioon A. Tätä peräkkäistä ruiskutustilaa sovelletaan erilaisiin nesteisiin, jotka siirretään peräkkäin vastaaviin kammioihin, mikä on kriittistä onnistuneelle POCT:lle.laite. Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давлеское давлесройсе Pc A.Pitkä varsi (kriittinen paine Pc_long) on yhdistetty kammioon B ja lyhyt varsi (kriittinen paine Pc_short > Pc_long) on yhdistetty kammioon A.При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) в камеру B может поступать только красная жидкость, а при увенияччевелич2 в камеру A может поступать синяя жидкость.Kun paine P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) käytetään, vain punainen neste pääsee sisään kammioon B, ja kun paine nostetaan P2:een (> Pc_short), sininen neste voi päästä kammioon A. Tämä peräkkäinen ruiskutustila sopii peräkkäiseen erilaisia nesteitä vastaaviin kammioihin, mikä on kriittistä POCT-laitteen onnistuneen toiminnan kannalta.Kuvassa 3a(iv) on esitetty valikoiva injektiotila, jossa pääkammiossa oli lisäksi lyhyt (kriittisellä paineella Pc_short) ja pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long < Pc_short), jotka oli lisäksi yhdistetty kammioon A ja kammioon B. toiseen kammioon B liitettyyn ilmakanavaan. Nesteen siirtämiseksi kammioon A laitteeseen kohdistettiin ensin paine P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ja P2 (P2 > P1) ja P1 + P2 > Pc_short.Kuvassa 3a(iv) on esitetty valikoiva injektiotila, jossa pääkammiossa oli lisäksi lyhyt (kriittisellä paineella Pc_short) ja pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long < Pc_short), jotka oli lisäksi yhdistetty kammioon A ja kammioon B. toiseen kammioon B liitettyyn ilmakanavaan. Nesteen siirtämiseksi kammioon A laitteeseen kohdistettiin ensin paine P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ja P2 (P2 > P1) ja P1 + P2 > Pc_short.Kuvassa3а(iv) показан режим селективного впрыска, при котором основная камера имела короткий (с критическим давлерским давныйнием) Pc ритическим давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камерой B соответственно.Kuvassa 3a(iv) on esitetty valikoiva injektiotila, jossa pääkammiossa oli lyhyt (kriittisellä paineella Pc_short) ja pitkä vipu (kriittisellä paineella Pc_long < Pc_short), jotka oli lisäksi yhdistetty kammioon A ja kammioon B, vastaavasti.к другому воздушному каналу, соединенному с камерой B. Чтобы сначала передать жидкость в камеру A, к устрой вление P1 (Pc_pitkä < P1 < Pc_short) и P2 (P2 > P1), где P1 + P2 > Pc_short.toiseen kammioon B yhdistettyyn ilmakanavaan. Ensin nesteen siirtämiseksi kammioon A laitteeseen kohdistettiin samanaikaisesti paineita P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ja P2 (P2 > P1), missä P1 + P2 > Pc_short. 3а (iv) показан режим селективного врыа, кога оновная камера имет кортоий стенень (с к к л л л л л л л л с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с ac) ( ый стержень (с к ритичесим давением pc_long <pc_short), соединеные с камерой a камерор b сотетственонееенеееееее [д с с с a озномy канал, подключенному к комнате B.Kuva 3a(iv) näyttää valikoivan ruiskutustilan, kun pääkammiossa on lyhyt varsi (kriittinen paine Pc_short) ja pitkä varsi (kriittinen paine Pc_pitkä < Pc_short), jotka on yhdistetty kammioon A ja kammioon B, ja toisen ilmakanavan lisäksi, yhdistetty huoneeseen B.Siten P2 estää nestettä pääsemästä kammioon B;sillä välin kokonaispaine P1 + P2 ylitti kriittisen paineen aktivoidakseen lyhyemmän vivun, joka on yhdistetty kammioon A, jotta neste virtaa kammioon A. Sitten, kun kammio B piti täyttää, meidän tarvitsee vain käyttää P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) pääkammiossa aktivoimaan pitkän vivun ja antamaan nesteen virrata kammioon B. Voidaan selvästi havaita ajan t = 3 s - 9 s välillä, että neste kammiossa A pysyi vakiona, kun se kasvoi kammiossa B, kun painetta P1 käytettiin.sillä välin kokonaispaine P1 + P2 ylitti kriittisen paineen aktivoidakseen lyhyemmän vivun, joka on yhdistetty kammioon A, jotta neste virtaa kammioon A. Sitten, kun kammio B piti täyttää, meidän tarvitsee vain käyttää P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) pääkammiossa aktivoimaan pitkän vivun ja antamaan nesteen virrata kammioon B. Voidaan selvästi havaita ajan t = 3 s - 9 s välillä, että neste kammiossa A pysyi vakiona, kun se kasvoi kammiossa B, kun painetta P1 käytettiin.Между тем, общее давление P1 + P2 превысило критическое давление, чтобы активировать более короткий, короткий рымоный чтобы позволить жидкости течь в камеру A. Затем, когда требуется заполнить камеру B, нам нужно тольть_long_ Pрим1Pе ) в основной камере, чтобы активировать длинный рычаг и дать жидкости течь в камеру B. Можно ясно наблю, пючто на до 9 с жидкость в камере A оставалась постоянной, в то время как в камере она увеличивалась.Samaan aikaan kokonaispaine P1 + P2 on ylittänyt kriittisen paineen aktivoidakseen lyhyemmän vivun, joka on liitetty kammioon A, jotta neste pääsee virtaamaan kammioon A. Sitten kun kammio B on täytettävä, meidän tarvitsee vain käyttää P1 (Pc_long < P1 < Pc_short ) pääkammiossa aktivoimaan pitkän vivun ja antamaan nesteen virrata kammioon B. Voidaan selvästi havaita, että välillä t = 3 s - 9 s neste kammiossa A pysyi vakiona, kun taas kammiossa se kasvoi.B kun paine P1 kohdistetaan.Samanaikaisesti kokonaispaine P1 + P2 ylittää kriittisen paineen ja aktivoi lyhyemmän vivun, joka yhdistää kammioon A, jolloin neste pääsee virtaamaan kammioon A.Kun on aika täyttää kammio A, levitämme yksinkertaisesti P1:tä pääkammioon ja P2:ta toissijaiseen kammioon.Tällä tavalla virtauskäyttäytymistä voidaan selektiivisesti vaihtaa kameroiden A ja B välillä. Neljän monitoimijakelutilan virtauskäyttäytyminen löytyy lisäelokuvasta S2.
a Kuva monitoimisesta osoituksesta, eli (i) peräkkäisestä, (ii) samanaikaisesta, (iii) peräkkäisestä ja (iv) valikoivasta osoituksesta.Käyrät edustavat näiden neljän jakelutilan työnkulkua ja parametreja.b Tulokset pitkäaikaisesta varastoinnista deionisoidussa vedessä ja etanolissa.n = 5 riippumatonta koetta suoritettiin ja tiedot esitetään muodossa ± sd c.Stabiilisuustestien esittelyt, kun FAST-laite ja kapillaariventtiili (CV) -laite olivat (i) staattisessa ja (ii) värähtelevässä tilassa.(iii) Äänenvoimakkuus vs. aika FAST- ja CV-laitteille eri kulmataajuuksilla.d Testitulosten julkaiseminen pyynnöstä (i) FAST-laitteelle ja (ii) CV-laitteelle.(iii) Tilavuuden ja ajan välinen suhde FAST- ja CV-laitteille, jotka käyttävät jaksottaista painetilaa.Kaikki asteikkopalkit, 1 cm.Raakadata toimitetaan raakadatatiedostoina.
Reagenssien pitkäaikainen varastointi on toinen tärkeä ominaisuus onnistuneessa POCT-laitteessa, jonka avulla kouluttamaton henkilökunta voi käsitellä useita reagensseja.Vaikka monet tekniikat ovat osoittaneet potentiaalinsa pitkäaikaiseen varastointiin (esim. 35 mikroannostelijaa, 48 läpipainopakkausta ja 49 tikkupakkausta), pakkauksen sijoittamiseen tarvitaan erillinen vastaanottoosasto, mikä lisää kustannuksia ja monimutkaisuutta;lisäksi nämä säilytysmekanismit eivät salli annostelua pyynnöstä ja johtavat reagenssien hukkaan pakkauksessa olevien jäämien vuoksi.Pitkäaikainen varastointikyky varmistettiin suorittamalla nopeutettu käyttöikätesti käyttämällä CNC-koneistettua PMMA-materiaalia sen lievän karheuden ja kaasun läpäisevestävyyden vuoksi (lisäkuva S5).Testilaitteisto täytettiin deionisoidulla vedellä (deionisoitu vesi) ja 70 % etanolilla (simuloivat haihtuvia reagensseja) 65 °C:ssa 9 päivän ajan.Sekä deionisoitua vettä että etanolia säilytettiin alumiinifoliolla estämään pääsy ylhäältä.Reaaliaikaisen ekvivalentin laskemiseen käytettiin kirjallisuudessa raportoitua Arrhenius-yhtälöä ja tunkeutumisen aktivaatioenergiaa50,51.KuvassaKuva 3b esittää keskimääräiset painonpudotustulokset viidelle näytteelle, joita säilytettiin 65 °C:ssa 9 päivää, mikä vastaa 0,30 % deionisoidulle vedelle ja 0,72 % 70 % etanolille 2 vuoden aikana 23 °C:ssa.
KuvassaKuva 3c esittää tärinätestin.Koska kapillaariventtiili (CV) on suosituin nesteenkäsittelymenetelmä olemassa olevista POCT28,29-laitteista, vertailuna käytettiin 300 µm leveää ja 200 µm syvää CV-laitetta.Voidaan nähdä, että kun molemmat laitteet pysyvät paikallaan, FAST-POCT-alustan neste tiivistyy ja CV-laitteessa oleva neste lukkiutuu kanavan äkillisen laajenemisen seurauksena, mikä vähentää kapillaarivoimia.Kuitenkin, kun kiertoradan värähtelyn kulmataajuus kasvaa, FAST-POCT-alustan neste pysyy suljettuna, mutta CV-laitteessa oleva neste virtaa alempaan kammioon (katso myös lisäelokuva S3).Tämä viittaa siihen, että FAST-POCT-alustan muotoaan muuttavat saranat voivat kohdistaa moduuliin voimakkaan mekaanisen voiman sulkeakseen nesteen tiukasti kammiossa.CV-laitteissa neste jää kuitenkin kiinni kiinteän, ilma- ja nestefaasin välisen tasapainon vuoksi, mikä luo epävakautta, ja tärinä voi horjuttaa tasapainoa ja aiheuttaa odottamatonta virtauskäyttäytymistä.FAST-POCT-alustan etuna on, että se tarjoaa luotettavan toiminnallisuuden ja välttää vikoja tärinässä, jota yleensä esiintyy toimituksen ja käytön aikana.
Toinen tärkeä FAST-POCT-alustan ominaisuus on sen on-demand-julkaisu, joka on kvantitatiivisen analyysin keskeinen vaatimus.Kuvassa3d vertaa FAST-POCT-alustan ja CV-laitteen on-demand-julkaisua.Kuvasta3d(iii) näemme, että FAST-laite reagoi nopeasti painesignaaliin.Kun FAST-POCT-alustalle kohdistettiin painetta, neste virtasi, kun paine vapautettiin, virtaus pysähtyi välittömästi (kuva 3d(i)).Tämä toiminta selittyy saranan nopealla elastisella palautuksella, joka painaa vivun takaisin lohkoa vasten ja sulkee kammion.Neste kuitenkin virtasi edelleen CV-laitteessa, mikä johti lopulta noin 100 µl:n odottamattomaan nestetilavuuteen paineen vapauttamisen jälkeen (kuva 3d (ii) ja täydentävä elokuva S4).Tämä voidaan selittää kapillaarikiinnitysvaikutuksen häviämisellä CV:n täydellisen kostuessa ensimmäisen injektion jälkeen.
Kyky käsitellä nesteitä, joilla on vaihteleva kostuvuus ja viskositeetti samassa laitteessa, on edelleen haaste POCT-sovelluksille.Huono kostuvuus voi johtaa vuotoihin tai muuhun odottamattomaan virtauskäyttäytymiseen kanavissa, ja apulaitteita, kuten pyörresekoittimia, sentrifugeja ja suodattimia, tarvitaan usein erittäin viskoosisten nesteiden valmistukseen 52 .Testasimme kriittisen paineen ja nesteominaisuuksien välistä suhdetta (laajalla kostuvuuden ja viskositeetin alueella).Tulokset on esitetty taulukossa 1 ja videossa S5.Voidaan nähdä, että kammioon voidaan tiivistää nesteet, joilla on erilainen kostuvuus ja viskositeetti, ja painetta käytettäessä jopa 5500 cP:n viskositeetin nesteet voidaan siirtää viereiseen kammioon, mikä mahdollistaa korkean näytteen havaitsemisen. viskositeetti (eli yskös, erittäin viskoosi näyte, jota käytetään hengitystiesairauksien diagnosointiin).
Yhdistämällä yllä olevia monitoimilaitteita voidaan kehittää laaja valikoima FAST-pohjaisia POCT-laitteita.Esimerkki on esitetty kuvassa 1. Laitos sisältää esivarastokammion, sekoituskammion, reaktiokammion ja jätekammion.Reagensseja voidaan säilyttää esivarastointikammiossa pitkiä aikoja ja tyhjentää sitten sekoituskammioon.Oikealla paineella sekoitetut lähtöaineet voidaan siirtää valikoivasti jätekammioon tai reaktiokammioon.
Koska PCR-detektio on kultainen standardi patogeenien, kuten H1N1:n ja COVID-19:n, havaitsemisessa ja sisältää useita reaktiovaiheita, käytimme FAST-POCT-alustaa PCR-tunnistukseen sovelluksena.KuvassaKuva 4 esittää PCR-testausprosessia käyttämällä FAST-POCT-alustaa.Ensin eluointireagenssi, magneettinen mikrohelmireagenssi, pesuliuos A ja pesuliuos W pipetoitiin vastaavasti esivarastointikammioihin E, M, W1 ja W2.RNA-adsorption vaiheet on esitetty kuvassa.4a ja ovat seuraavat: (1) kun paine P1 (=0,26 bar) kohdistetaan, näyte siirtyy kammioon M ja poistetaan sekoituskammioon.(2) Ilmanpaine P2 (= 0,12 bar) syötetään sekoituskammion pohjaan liitetyn portin A kautta.Vaikka useat sekoitusmenetelmät ovat osoittaneet potentiaalinsa nesteiden sekoittamisessa POCT-alustoilla (esim. serpentiinisekoitus 53, satunnainen sekoitus 54 ja eräsekoitus 55), niiden sekoitustehokkuus ja tehokkuus eivät ole vieläkään tyydyttäviä.Se ottaa käyttöön kuplasekoitusmenetelmän, jossa ilma johdetaan sekoituskammion pohjalle kuplien muodostamiseksi nesteeseen, minkä jälkeen voimakas pyörre voi saavuttaa täydellisen sekoittumisen sekunneissa.Kuplasekoituskokeet suoritettiin ja tulokset on esitetty lisäkuvassa S6.Voidaan nähdä, että kun käytetään 0,10 baarin painetta, täydellinen sekoittuminen kestää noin 8 sekuntia.Nostamalla painetta 0,20 bariin saadaan täydellinen sekoittuminen noin 2 sekunnissa.Sekoitustehokkuuden laskentamenetelmät on esitetty Menetelmät-osiossa.(3) Käytä rubidiummagneettia helmien poistamiseen ja paineista sitten P3 (= 0,17 bar) portin P kautta siirtääksesi reagenssit jätekammioon.KuvassaKuvassa 4b,c on esitetty pesuvaiheet epäpuhtauksien poistamiseksi näytteestä seuraavasti: (1) Pesuliuos A kammiosta W1 poistetaan painesekoituskammioon P1.(2) Suorita sitten kuplasekoitusprosessi.(3) Pesuliuos A siirretään jätenestekammioon ja sekoituskammiossa olevat mikrohelmet vedetään ulos magneetin avulla.Pesu W (kuva 4c) oli samanlainen kuin pesu A (kuvio 4b).On huomattava, että jokainen pesuvaihe A ja W suoritettiin kahdesti.kuvio 4d esittää eluointivaiheet RNA:n eluoimiseksi helmistä;eluointi- ja sekoitusvaiheet ovat samat kuin edellä kuvatut RNA-adsorptio- ja pesuvaiheet.Kun eluutioreagenssit siirretään PCR-reaktiokammioon paineissa P3 ja P4 (=0,23 bar), kriittinen paine saavutetaan PCR-reaktiokammion varren sulkemiseksi.Samoin P4-paine auttaa myös tiivistämään kulkua jätekammioon.Siten kaikki eluutioreagenssit jakautuivat tasaisesti neljään PCR-reaktiokammioon moninkertaisten PCR-reaktioiden käynnistämiseksi.Yllä oleva menettely on esitetty lisäelokuvassa S6.
RNA-adsorptiovaiheessa näyte viedään sisääntuloaukkoon M ja injektoidaan sekoituskammioon yhdessä aiemmin varastoidun helmiliuoksen kanssa.Sekoituksen ja rakeiden poistamisen jälkeen reagenssit jaetaan jätekammioon.b ja c pesuvaiheet, syötä sekoituskammioon erilaisia esivarastettuja pesureagenssia ja sekoituksen ja helmien poistamisen jälkeen siirrä reagenssit jätenestekammioon.d Eluointivaihe: Eluointireagenssien lisäämisen, sekoittamisen ja helmien uuton jälkeen reagenssit siirretään PCR-reaktiokammioon.Käyrät näyttävät eri vaiheiden työnkulun ja siihen liittyvät parametrit.Paine on yksittäisten kammioiden läpi kohdistama paine.Tilavuus on sekoituskammiossa olevan nesteen tilavuus.Kaikki asteikkopalkit ovat 1 cm.Raakadata toimitetaan raakadatatiedostoina.
Suoritettiin PCR-testausmenettely, ja lisäkuva S7 esittää lämpöprofiileja, mukaan lukien 20 minuutin käänteistranskriptioaika ja 60 minuutin lämpösykliaika (95 ja 60 °C), ja yksi lämpösykli on 90 s (lisäelokuva S7)..FAST-POCT vaatii vähemmän aikaa yhden lämpösyklin suorittamiseen (90 sekuntia) kuin perinteinen RT-PCR (180 sekuntia yhtä lämpösykliä kohden).Tämä voidaan selittää mikro-PCR-reaktiokammion suurella pinta-alan ja tilavuuden suhteella ja alhaisella termisellä inertialla.Kammion pinta on 96,6 mm2 ja kammion tilavuus 25 mm3, jolloin pinta-tilavuussuhde on noin 3,86.Kuten lisäkuvasta S10 näkyy, alustamme PCR-testialueella on ura takapaneelissa, mikä tekee PCR-kammion pohjasta 200 µm paksua.Lämpöä johtava elastinen tyyny on kiinnitetty lämpötilansäätimen lämmityspintaan, mikä varmistaa tiiviin kosketuksen testilaatikon takaosaan.Tämä vähentää alustan lämpöinertiaa ja parantaa lämmitys-/jäähdytystehokkuutta.Lämpösyklin aikana alustaan upotettu parafiini sulaa ja virtaa PCR-reaktiokammioon toimien tiivisteenä reagenssin haihtumisen ja ympäristön saastumisen estämiseksi (katso täydentävä elokuva S8).
Kaikki yllä kuvatut PCR-ilmaisuprosessit oli täysin automatisoitu käyttämällä mittatilaustyönä valmistettua FAST-POCT-laitetta, joka koostui ohjelmoidusta paineensäätöyksiköstä, magneettisesta uuttoyksiköstä, lämpötilan säätöyksiköstä ja fluoresoivan signaalin talteenotto- ja käsittelyyksiköstä.Huomaa, että käytimme FAST-POCT-alustaa RNA:n eristämiseen ja sitten erotettuja RNA-näytteitä PCR-reaktioihin käyttämällä FAST-POCT-järjestelmää ja työpöytä-PCR-järjestelmää vertailuun.Tulokset olivat melkein samat kuin lisäkuvassa S8.Käyttäjä suorittaa yksinkertaisen tehtävän: vie näytteen M-kammioon ja työntää alustan instrumenttiin.Kvantitatiiviset testitulokset ovat saatavilla noin 82 minuutissa.Tarkemmat tiedot FAST-POCT-työkaluista löytyvät lisäkuvasta.C9, C10 ja C11.
Influenssa A (IAV), B (IBV), C (ICV) ja D (IDV) virusten aiheuttama influenssa on yleinen globaali ilmiö.Näistä IAV ja IBV ovat vastuussa vakavimmista tapauksista ja kausiepidemioista, jotka tartuttavat 5–15 % maailman väestöstä, aiheuttavat 3–5 miljoonaa vakavia tapauksia ja aiheuttavat 290 000–650 000 kuoleman vuosittain.Hengityselinten sairaudet56,57.IAV:n ja IB:n varhainen diagnosointi on välttämätöntä sairastuvuuden ja siihen liittyvän taloudellisen taakan vähentämiseksi.Käytettävissä olevista diagnostisista tekniikoista käänteistranskriptaasipolymeraasiketjureaktiota (RT-PCR) pidetään herkimpänä, spesifimpänä ja tarkimpana (>99 %)58,59.Käytettävissä olevista diagnostisista tekniikoista käänteistranskriptaasipolymeraasiketjureaktiota (RT-PCR) pidetään herkimpänä, spesifimpänä ja tarkimpana (>99 %)58,59.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой ительной, специфичной и точной (> 99%)58,59.Käytettävissä olevista diagnostisista menetelmistä käänteiskopioijapolymeraasiketjureaktiota (RT-PCR) pidetään herkimpänä, spesifimpänä ja tarkimpana (> 99 %)58,59. Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой тельной, специфичной и точной (>99%)58,59.Käytettävissä olevista diagnostisista menetelmistä käänteiskopioijapolymeraasiketjureaktiota (RT-PCR) pidetään herkimpänä, spesifimpänä ja tarkimpana (>99 %)58,59.Perinteiset RT-PCR-menetelmät edellyttävät kuitenkin nesteen toistuvaa pipetointia, sekoittamista, annostelua ja siirtoa, mikä rajoittaa niiden käyttöä ammattilaisten toimesta resurssirajoitteisissa olosuhteissa.Tässä FAST-POCT-alustaa käytettiin IAV:n ja IBV:n PCR-detektioon, vastaavasti, jotta saataisiin niiden alaraja (LOD).Lisäksi IAV ja IBV on multipleksoitu eri patotyyppien erottamiseksi eri lajien välillä, mikä tarjoaa lupaavan alustan geneettiselle analyysille ja kyvylle hoitaa tautia tarkasti.
KuvassaKuva 5a esittää tulokset HAV PCR -testauksesta käyttämällä näytteenä 150 ui puhdistettua virus-RNA:ta.KuvassaKuva 5a(i) osoittaa, että HAV-konsentraatiolla 106 kopiota/ml fluoresenssin intensiteetti (ΔRn) voi saavuttaa 0,830:n, ja kun pitoisuus lasketaan 102 kopioon/ml, ΔRn voi silti saavuttaa arvon 0,365, mikä vastaa tätä korkeampaa arvoa. tyhjästä negatiivisesta kontrolliryhmästä (0,002), noin 100 kertaa suurempi.Kvantifiointia varten kuuden riippumattoman kokeen perusteella muodostettiin lineaarinen kalibrointikäyrä IAV:n logaritmin pitoisuuden ja syklikynnyksen (Ct) välille (kuvio 5a(ii)), R2 = 0,993, vaihteluvälillä 102-106 kopiota/ml.tulokset ovat hyvin sopusoinnussa tavanomaisten RT-PCR-menetelmien kanssa.KuvassaKuva 5a(iii) esittää fluoresoivia kuvia testituloksista 40 FAST-POCT-alustan syklin jälkeen.Huomasimme, että FAST-POCT-alusta pystyy havaitsemaan HAV:n jopa 102 kopiota/ml.Perinteisellä menetelmällä ei kuitenkaan ole Ct-arvoa 102 kopiota/ml, joten sen LOD on noin 103 kopiota/ml.Oletimme, että tämä voi johtua kuplasekoituksen korkeasta tehokkuudesta.PCR-testikokeet suoritettiin puhdistetulla IAV-RNA:lla eri sekoitusmenetelmien arvioimiseksi, mukaan lukien ravistelusekoitus (sama sekoitusmenetelmä kuin perinteisessä RT-PCR-toiminnossa), injektiopullojen sekoittaminen (tämä menetelmä, 3 s paineessa 0,12 bar) ja ei sekoitusta kontrolliryhmänä. ..Tulokset löytyvät lisäkuvasta S12.Voidaan nähdä, että korkeammalla RNA-pitoisuudella (106 kopiota/ml) eri sekoitusmenetelmien Ct-arvot ovat lähes samat kuin kuplasekoituksessa.Kun RNA-pitoisuus laski arvoon 102 kopiota/ml, ravistusseoksella ja kontrolleilla ei ollut Ct-arvoja, kun taas kuplamekoitusmenetelmä antoi silti Ct-arvon 36,9, joka oli alle Ct-kynnyksen 38. Tulokset osoittavat hallitsevan sekoitusominaisuuden. rakkuloita, mikä on osoitettu myös muussa kirjallisuudessa, mikä saattaa myös selittää, miksi FAST-POCT-alustan herkkyys on hieman suurempi kuin tavanomaisen RT-PCR:n.KuvassaKuvio 5b esittää puhdistettujen IBV-RNA-näytteiden PCR-analyysin tulokset vaihteluvälillä 101 - 106 kopiota/ml.Tulokset olivat samanlaisia kuin IAV-testissä, jolloin saavutettiin R2 = 0,994 ja LOD 102 kopiota/ml.
influenssa A -viruksen (IAV) PCR-analyysi, jossa IAV-pitoisuudet vaihtelevat välillä 106 - 101 kopiota/ml käyttäen TE-puskuria negatiivisena kontrollina (NC).(i) Reaaliaikainen fluoresenssikäyrä.(ii) Lineaarinen kalibrointikäyrä logaritmisen IAV-RNA-konsentraation ja syklin kynnyksen (Ct) välillä FAST- ja tavanomaisille testausmenetelmille.(iii) IAV FAST-POCT -fluoresoiva kuva 40 syklin jälkeen.b, influenssa B -viruksen (IBV) PCR-detektio (i) reaaliaikaisella fluoresenssispektrillä.(ii) Lineaarinen kalibrointikäyrä ja (iii) FAST-POCT IBV -fluoresenssikuva 40 syklin jälkeen.IAV:n ja IBV:n havaitsemisen alaraja (LOD) FAST-POCT-alustaa käytettäessä oli 102 kopiota/ml, mikä on pienempi kuin tavanomaisissa menetelmissä (103 kopiota/ml).c Multiplex-testitulokset IAV:lle ja IBV:lle.GAPDH:ta käytettiin positiivisena kontrollina ja TE-puskuria käytettiin negatiivisena kontrollina mahdollisen kontaminaation ja taustan monistumisen estämiseksi.Neljä erilaista näytetyyppiä voidaan erottaa: (1) GAPDH-negatiiviset näytteet ("IAV-/IBV-");(2) IAV-infektio ("IAV+/IBV-") IAV:lla ja GAPDH:lla;(3) IBV-infektio ("IAV-/IBV+") IBV:n ja GAPDH:n kanssa;(4) IAV/IBV-infektio ("IAV+/IBV+") IAV:n, IBV:n ja GAPDH:n kanssa.Pisteviiva edustaa kynnysviivaa.n = 6 biologisesti riippumatonta koetta suoritettiin, tiedot esitetään ± standardipoikkeamana.Raakadata esitetään raakadatatiedostoina.
KuvassaKuva 5c esittää IAV/IBV:n multipleksointitestin tulokset.Tässä viruslysaattia käytettiin näyteliuoksena puhdistetun RNA:n sijasta, ja neljä aluketta IAV:lle, IBV:lle, GAPDH:lle (positiivinen kontrolli) ja TE-puskurille (negatiivinen kontrolli) lisättiin neljään eri FAST-POCT-alustan reaktiokammioon.Positiivisia ja negatiivisia kontrolleja käytetään tässä estämään mahdollinen kontaminaatio ja taustan vahvistuminen.Testit jaettiin neljään ryhmään: (1) GAPDH-negatiiviset näytteet ("IAV-/IBV-");(2) IAV-infektoitunut ("IAV+/IBV-") vastaan IAV ja GAPDH;(3) IBV-.infektoitunut (”IAV-”) -/IBV+”) IBV ja GAPDH;(4) IAV/IBV (”IAV+/IBV+”) IAV-, IBV- ja GAPDH-infektio.KuvassaKuva 5c osoittaa, että käytettäessä negatiivisia näytteitä, positiivisen kontrollikammion fluoresenssin intensiteetti ΔRn oli 0,860 ja IAV:n ja IBV:n ΔRn oli samanlainen kuin negatiivisen kontrollin (0,002).IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ ja IAV+/IBV+-ryhmissä IAV/GAPDH-, IBV/GAPDH- ja IAV/IBV/GAPDH-kamerat osoittivat vastaavasti merkittävää fluoresenssin intensiteettiä, kun taas muut kamerat osoittivat jopa fluoresenssin voimakkuutta taustalla. taso 40 lämpösyklin jälkeen.Yllä olevista testeistä FAST-POCT-alusta osoitti erinomaista spesifisyyttä ja antoi meille mahdollisuuden patotypoida samanaikaisesti erilaisia influenssaviruksia.
Vahvistaaksemme FAST-POCT:n kliinisen soveltuvuuden testasimme 36 kliinistä näytettä (nenäpuikkonäytteitä) IB-potilailta (n=18) ja ei-IB-kontrolleilta (n=18) (kuva 6a).Potilastiedot on esitetty lisätaulukossa 3. IB-infektion tila vahvistettiin itsenäisesti ja tutkimusprotokolla hyväksyttiin Zhejiangin yliopiston ensimmäinen sidossairaala (Hangzhou, Zhejiang).Jokainen potilasnäyte jaettiin kahteen luokkaan.Toinen käsiteltiin käyttämällä FAST-POCTia ja toinen työpöytä-PCR-järjestelmää (SLAN-96P, Kiina).Molemmissa määrityksissä käytetään samoja puhdistus- ja havaitsemissarjoja.KuvassaKuva 6b esittää FAST-POCT:n ja tavanomaisen käänteistranskriptio-PCR:n (RT-PCR) tulokset.Vertasimme fluoresenssin intensiteettiä (FAST-POCT) -log2:een (Ct), jossa Ct on syklin kynnys tavanomaiselle RT-PCR:lle.Näiden kahden menetelmän välillä oli hyvä yksimielisyys.FAST-POCT ja RT-PCR osoittivat vahvan positiivisen korrelaation Pearsonin suhteen (r) arvon 0,90 kanssa (kuvio 6b).Tämän jälkeen arvioimme FAST-POCTin diagnostisen tarkkuuden.Fluoresenssin intensiteetin (FL) jakaumat positiivisille ja negatiivisille näytteille annettiin itsenäisenä analyyttisenä mittana (kuva 6c).FL-arvot olivat merkittävästi korkeammat IB-potilailla kuin kontrolleilla (****P = 3,31 × 10-19; kaksisuuntainen t-testi) (Kuva 6d).Seuraavaksi piirrettiin IBV-vastaanottimen toimintaominaisuuksien (ROC) käyrät.Havaitsimme, että diagnostinen tarkkuus oli erittäin hyvä, käyrän alapuolella 1 (kuva 6e).Huomaa, että Kiinassa COVID-19:n vuoksi pakollisen maskien tilaamisen vuoksi vuodesta 2020 lähtien emme ole tunnistaneet IBD-potilaita, joten kaikki positiiviset kliiniset näytteet (eli nenäpuikkonäytteet) olivat vain IBV:tä varten.
Kliinisen tutkimuksen suunnittelu.Yhteensä 36 näytettä, mukaan lukien 18 potilasnäytettä ja 18 ei-influenssakontrollia, analysoitiin käyttämällä FAST-POCT-alustaa ja tavanomaista RT-PCR:ää.b Arvioi analyyttinen yhdenmukaisuus FAST-POCT PCR:n ja tavanomaisen RT-PCR:n välillä.Tulokset korreloivat positiivisesti (Pearson r = 0,90).c Fluoresenssin intensiteettitasot 18 IB-potilaalla ja 18 kontrollilla.d IB-potilailla (+) FL-arvot olivat merkittävästi korkeammat kuin kontrolliryhmässä (-) (****P = 3,31 × 10-19; kaksisuuntainen t-testi; n = 36).Jokaisessa neliökuvaajassa keskellä oleva musta merkki edustaa mediaania ja laatikon ala- ja yläviiva edustavat 25. ja 75. prosenttipistettä.Viikset ulottuvat minimi- ja maksimitietopisteisiin, joita ei pidetä poikkeavina.e ROC-käyrä.Katkoviiva d edustaa ROC-analyysistä arvioitua kynnysarvoa.IBV:n AUC on 1. Raakadata toimitetaan raakadatatiedostoina.
Tässä artikkelissa esittelemme FAST:n, jolla on ihanteellisen POCT:n edellyttämät ominaisuudet.Teknologiamme etuja ovat: (1) Monipuolinen annostelu (kaskadi, samanaikainen, peräkkäinen ja valikoiva), vapautus tarpeen mukaan (nopea ja suhteellinen paineen vapautus) ja luotettava toiminta (värähtely 150 asteessa) (2) pitkäaikainen varastointi (2 vuotta nopeutettua testausta, painonpudotus noin 0,3 %);(3) kyky työskennellä nesteiden kanssa, joiden kostuvuus ja viskositeetti vaihtelevat (viskositeetti jopa 5500 cP);(4) Taloudellinen (FAST-POCT PCR -laitteen arvioidut materiaalikustannukset ovat noin 1 USD).Yhdistämällä monitoimilaitteet, integroitu FAST-POCT-alusta influenssa A- ja B-virusten PCR-havainnointiin esiteltiin ja käytettiin.FAST-POCT kestää vain 82 minuuttia.Kliiniset kokeet 36 nenän vanupuikkonäytteellä osoittivat hyvän yhteensopivuuden fluoresenssin intensiteetissä standardin RT-PCR:n kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Kliiniset kokeet 36 nenän vanupuikkonäytteellä osoittivat hyvän yhteensopivuuden fluoresenssin intensiteetissä standardin RT-PCR:n kanssa (Pearson-kertoimet > 0,9).Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интенсивности (коэффициенты Пирсона > 0,9).Kliiniset testit 36 nenäpyyhkäisynäytteellä osoittivat hyvän yhteensopivuuden standardin RT-PCR:n fluoresenssin intensiteetin kanssa (Pearsonin kertoimet > 0,9). RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интенсивности фотенсивности флуоресц ЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).36 nenäpyyhkäisynäytteen kliininen testaus osoitti fluoresenssin intensiteetin hyvän yhteensopivuuden standardin RT-PCR:n kanssa (Pearsonin kerroin > 0,9).Samanaikaisesti tämän työn kanssa erilaiset esiin nousevat biokemialliset menetelmät (esim. plasman lämpökierto, amplifikaatiovapaat immunomääritykset ja nanobody-funktionalisaatiomääritykset) ovat osoittaneet potentiaalinsa POCT:ssä.Täysin integroidun ja vankan POCT-alustan puuttumisen vuoksi nämä menetelmät vaativat kuitenkin väistämättä erilliset esikäsittelymenettelyt (esim. RNA:n eristäminen44, inkubaatio45 ja pesu46), mikä täydentää edelleen nykyistä työtä näillä menetelmillä edistyneiden POCT-toimintojen toteuttamiseksi. vaaditut parametrit.nouto-vastauksen-tulostuskyky.Vaikka tässä työssä FAST-venttiilin aktivoimiseen käytetty ilmapumppu on tarpeeksi pieni integroitavaksi työpöydällä olevaan instrumenttiin (kuva S9, S10), se kuluttaa silti merkittävästi tehoa ja tuottaa melua.Periaatteessa pienemmät pneumaattiset pumput voidaan korvata muilla tavoilla, kuten sähkömagneettisen voiman tai sormitoimien avulla.Muita parannuksia voivat olla esimerkiksi sarjojen mukauttaminen erilaisiin ja spesifisiin biokemiallisiin määrityksiin, uusien havaitsemismenetelmien käyttö, jotka eivät vaadi lämmitys-/jäähdytysjärjestelmiä, mikä tarjoaa työkaluvapaan POCT-alustan PCR-sovelluksiin.Uskomme, että koska FAST-alusta tarjoaa tavan käsitellä nesteitä, uskomme, että ehdotettu FAST-tekniikka tarjoaa mahdollisuuden luoda yhteinen alusta paitsi biolääketieteelliselle testaukselle myös ympäristön seurannalle, elintarvikkeiden laadun testaamiselle, materiaalien ja lääkkeiden synteesille. ..
Zhejiangin yliopiston ensimmäisen sidossairaalan eettinen komitea (IIT20220330B) on hyväksynyt ihmisen nenän vanupuikkonäytteiden keräämisen ja käytön.Kerättiin 36 nenäpuikkonäytettä, joihin osallistui 16 alle 30-vuotiasta aikuista, 7 yli 40-vuotiasta aikuista ja 19 miestä ja 17 naista.Kerättiin 36 nenäpuikkonäytettä, joihin osallistui 16 alle 30-vuotiasta aikuista, 7 yli 40-vuotiasta aikuista ja 19 miestä ja 17 naista.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых < 30 лет, 7 взрослых ста, 409 17 женщин.Kolmekymmentäkuusi nenänäytettä otettiin 16:lta alle 30-vuotiaalta aikuiselta, 7:ltä yli 40-vuotiaalta aikuiselta, 19 mieheltä ja 17 naiselta..Väestötiedot on esitetty lisätaulukossa 3. Kaikilta osallistujilta saatiin tietoinen suostumus.Kaikki osallistujat epäiltiin influenssasta ja testattiin vapaaehtoisesti ilman korvausta.
FAST-pohja ja kansi on valmistettu polymaitohaposta (PLA) ja tulostettu Ender 3 Pro 3D -tulostimella (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.).Kaksipuolinen teippi ostettiin yhtiöltä Adhesives Research, Inc. Malli 90880. 100 um paksu PET-kalvo ostettiin McMaster-Carrilta.Sekä liima- että PET-kalvo leikattiin Silhouette America, Inc:n Silhouette Cameo 2 -leikkurilla. Elastinen kalvo on valmistettu PDMS-materiaalista ruiskuvalulla.Ensin leikattiin 200 µm paksu PET-kehys laserjärjestelmällä ja liimattiin 3 mm paksuiseen PMMA-arkkiin käyttämällä 100 µm kaksipuolista teippiä.PDMS-prekursori (Sylgard 184; osa A: osa B = 10:1, Dow Corning) kaadettiin sitten muottiin ja lasisauvaa käytettiin poistamaan ylimääräinen PDMS.Kun oli kovettunut 70 °C:ssa 3 tuntia, 300 μm paksu PDMS-kalvo voitiin irrottaa muotista.
Valokuvat monipuolista jakelua, tilausjulkaisua ja luotettavaa suorituskykyä varten on otettu nopealla kameralla (Sony AX700 1000 fps).Luotettavuustestissä käytetty orbitaaliravistin ostettiin SCILOGEX:ltä (SCI-O180).Ilmanpaine syntyy ilmakompressorilla, ja painearvon säätämiseen käytetään useita digitaalisia tarkkuuspainesäätimiä.Virtauksen käyttäytymisen testausprosessi on seuraava.Ennalta määrätty määrä nestettä ruiskutettiin testilaitteeseen ja virtauskäyttäytymisen tallentamiseen käytettiin nopeaa kameraa.Sitten videoista otettiin still-kuvia virtauskäyttäytymisestä kiinteinä aikoina, ja jäljellä oleva pinta-ala laskettiin Image-Pro Plus -ohjelmistolla, joka kerrottiin sitten kameran syvyydellä tilavuuden laskemiseksi.Virtauskäyttäytymisen testausjärjestelmän tiedot löytyvät lisäkuvasta S4.
Ruiskuta 50 µl mikrohelmiä ja 100 µl deionisoitua vettä pullon sekoituslaitteeseen.Sekatehoisia valokuvia otettiin nopealla kameralla 0,1 sekunnin välein 0,1 baarin, 0,15 baarin ja 0,2 baarin paineilla.Näistä kuvista voidaan saada sekoitusprosessin aikana pikselitietoja kuvankäsittelyohjelmistolla (Photoshop CS6).Ja sekoitustehokkuus voidaan saavuttaa seuraavalla yhtälöllä 53.
missä M on sekoitustehokkuus, N on näytepikseleiden kokonaismäärä ja ci ja \(\bar{c}\) ovat normalisoituja ja odotettuja normalisoituja pitoisuuksia.Sekoitustehokkuus vaihtelee välillä 0 (0%, sekoittamaton) - 1 (100%, täysin sekoitettu).Tulokset on esitetty lisäkuvassa S6.
Reaaliaikainen RT-PCR-sarja IAV:lle ja IBV:lle, mukaan lukien IAV- ja IBV-RNA-näytteet (luettelonro RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, Kiina), Tris-EDTA-puskuri (TE-puskuri nro B541019) , Sangon Biotech, Kiina), Positive Control RNA Purification Kit (osanumero Z-ME-0010, Liferiver, Kiina) ja GAPDH Solution (osanumero M591101, Sangon Biotech, Kiina) ovat kaupallisesti saatavilla.RNA-puhdistuspakkaus sisältää sitomispuskurin, pesuveden A, pesuveden W, eluentin, magneettisia mikrohelmiä ja akryylikantajaa.IAV- ja IBV-reaaliaikaiset RT-PCR-sarjat sisältävät IFVA-nukleiinihappo-PCR-detektioseoksen ja RT-PCR-entsyymin.Lisää 6 µl AcrylCarrieria ja 20 µl magneettihelmiä 500 µl:aan sitomispuskuriliuosta, ravista hyvin ja valmista helmiliuos.Lisää 21 ml etanolia pesuihin A ja W, ravista hyvin, jotta saadaan pesujen A ja W liuoksia.Sitten 18 µl fluoresoivaa PCR-seosta IFVA-nukleiinihapon kanssa ja 1 µl RT-PCR-entsyymiä lisättiin 1 µl:aan TE-liuosta, ravisteltiin ja sentrifugoitiin useita sekunteja, jolloin saatiin 20 µl IAV- ja IBV-alukkeita.
Noudata seuraavaa RNA:n puhdistusmenettelyä: (1) RNA:n adsorptio.Pipetoi 526 µl pellettiliuosta 1,5 ml:n sentrifugiputkeen ja lisää 150 µl näytettä ja ravista sitten putkea manuaalisesti ylös ja alas 10 kertaa.Siirrä 676 µl seosta affiniteettikolonniin ja sentrifugoi 1,88 x 104 g 60 sekuntia.Seuraavat viemärit heitetään sitten pois.(2) Ensimmäinen pesuvaihe.Lisää 500 µl pesuliuosta A affiniteettikolonniin, sentrifugoi 1,88 x 104 g 40 s ja hävitä käytetty liuos.Tämä pesuprosessi toistettiin kahdesti.(3) pesun toinen vaihe.Lisää 500 µl pesuliuosta W affiniteettikolonniin, sentrifugoi 1,88 x 104 g 15 s ja hävitä käytetty liuos.Tämä pesuprosessi toistettiin kahdesti.(4) Eluointi.Lisää 200 µl eluaattia affiniteettikolonniin ja sentrifugoi nopeudella 1,88 x 104 g 2 minuuttia.(5) RT-PCR: Eluaatti injektoitiin 20 μl:aan alukeliuosta PCR-putkessa, sitten putki asetettiin reaaliaikaiseen PCR-testilaitteeseen (SLAN-96P) RT-PCR-prosessin suorittamiseksi.Koko detektioprosessi kestää noin 140 minuuttia (20 minuuttia RNA-puhdistukseen ja 120 minuuttia PCR-detektioon).
Lisättiin alustavasti 526 µl helmiliuosta, 1 000 µl pesuliuosta A, 1 000 µl pesuliuosta W, 200 µl eluaattia ja 20 µl alukeliuosta ja säilytettiin kammioissa M, W1, W2, E ja PCR-ilmaisukammioissa.Alustan kokoonpano.Sitten 150 µl näytettä pipetoitiin kammioon M ja FAST-POCT-alusta asetettiin lisäkuvassa S9 esitettyyn testilaitteeseen.Noin 82 minuutin kuluttua testitulokset olivat saatavilla.
Ellei toisin mainita, kaikki testitulokset esitetään keskiarvoina ± SD vähintään kuuden toiston jälkeen käyttämällä vain FAST-POCT-alustaa ja biologisesti riippumattomia näytteitä.Mitään dataa ei jätetty pois analyysistä.Kokeet eivät ole satunnaisia.Tutkijat eivät olleet sokeita ryhmätehtäville kokeen aikana.
Lisätietoja tutkimussuunnittelusta on tähän artikkeliin linkitetyssä Nature Research Reportin tiivistelmässä.
Tämän tutkimuksen tuloksia tukevat tiedot ovat saatavilla lisätiedoissa.Tämä artikkeli sisältää alkuperäiset tiedot.
Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19-tehosterokotteet rikkaissa maissa viivästyttävät rokotteita kaikille.Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19-tehosterokotteet rikkaissa maissa viivästyttävät rokotteita kaikille.Chagla, Z. ja Madhukar, P. COVID-19-tehosterokotteet rikkaissa maissa viivästyttävät rokotteita kaikille.Chagla, Z. ja Madhukar, P. COVID-19-uudelleenrokotus rikkaissa maissa viivästyttää kaikkien rokotuksia.Kansallinen lääketiede.27, 1659–1665 (2021).
Faust, L. et ai.SARS-CoV-2-testaus matalan ja keskitulotason maissa: saatavuus ja kohtuuhintaisuus yksityisellä terveydenhuoltosektorilla.mikrobi-infektio.22, 511–514 (2020).
Maailman terveysjärjestö.Valittujen parannettavien sukupuolitautien maailmanlaajuinen esiintyvyys ja ilmaantuvuus: katsaus ja arviot.Geneve: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001).
Fenton, EM et ai.Useita 2D-muovattuja sivuvirtaustestiliuskoja.ASS-sovellus.alma mater.Inter Milan.1, 124–129 (2009).
Schilling, KM et ai.Täysin suljettu mikrofluidipaperipohjainen analyysilaite.peräaukko.Kemiallinen.84, 1579–1585 (2012).
Lapenter, N. et ai.Kilpaileva paperipohjainen immunokromatografia yhdistettynä entsyymimodifioituihin elektrodeihin mahdollistaa langattoman seurannan ja virtsan kotiniinin sähkökemiallisen määrityksen.Sensors 21, 1659 (2021).
Zhu, X. et ai.Taudin biomarkkerien kvantifiointi monipuolisella nanotsyymiin integroidulla lateraalisella nestealustalla glukometrillä.biologinen anturi.Bioelektroniikka.126, 690–696 (2019).
Boo, S. et ai.Raskaustestiliuska patogeenisten bakteerien havaitsemiseen käyttämällä concanavalin A-ihmisen koriongonadotropiini-Cu3(PO4)2 hybrid nanokukkia, magneettierotusta ja älypuhelimen lukemista.Mikrotietokone.Aikakauslehti.185, 464 (2018).