30 באוגוסט 2016
כדי לחקור גישות ייצור פשוטות לצרכי בדיקה מרובים, יצרנו מערכת תעלות סופגת נוזלים העשויה מחומר כותנה. מכשיר זה שימש להקמת פלטפורמת זיהוי מרובה, ולפתרון בעיות זיהום המשפיעות בדרך כלל על מכשירים ביו-רפואיים מבוססי זרימה רוחבית, לבדיקת שתן קלינית של ניטריט, חלבון כולל ואורובילינוגן.
המטרה הכוללת של פרוטוקול זה היא לייצר מכשיר אנליטי מחומר שניתן להשיג בקלות, כותנה, לשימוש לניתוח שלך. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהמכשיר קל לייצור. זה בעלות נמוכה מאוד, יכול לשמש לבדיקות מרובות והוא מהיר להרכבה.
השיטה האנליטית עם המכשיר רגישה לאיתור זיהום דגימה ותגובה. מי שידגים את ההליך יהיה שאנג-צ'י לין, שהיה חיוני בחידוש השיטה. התחל בהכנת התקני רצועת הבדיקה.
ראשית, קבע את ההידרופוביות של כותנת הניקוי לרצועות הבדיקה באמצעות מדידת זווית מגע סטנדרטית עם טיפות מים נטולי יונים. לאחר מכן, התחל לייצר את המכשיר האנליטי מבוסס הכותנה על ידי חיתוך כותנה לניקוי כותנה לחתיכות של 5.5 סנטימטר על סנטימטר אחד. השתמש בחותך נייר.
השלב הבא הוא לקדוח סטים של שלושה חורים בקוטר 0.5 ס"מ ביריעת סרט למינציה. קדחו את החורים בשורות עם סנטימטר אחד בין החורים. כל סט חורים יוצר רצועת בדיקה, וניתן להתאים עד 36 רצועות על יריעה סטנדרטית של סרט למינציה.
לאחר מכן, סנדוויץ' את כותנת הניקוי בין יריעת סרט הלמינציה שנקדחה בחור לבין יריעת סרט למינציה לא קדוחה. לאחר מכן, השתמש בלמינציה רגילה כדי לארוז את המכשיר. כעת, חתוך התקני רצועת בדיקה בודדים בגודל 5.5 על סנטימטר אחד מהמכלול.
כדי ליצור עקומות סטנדרטיות של שלושה פתרונות בדיקה, יש צורך ב-48 רצועות. בכל אזור בדיקה, השתמש בלהב חד כדי ליצור תעלה קטנה ממרכז כל אזור בדיקה לשכבה ההידרופילית של המכשיר האורכי. הקפד לחתוך רק באמצע המכשיר.
כעת, הכנס דיסקיות נייר כרומטוגרפיה בקוטר חצי סנטימטר לכל אחד משלושת החורים. לסרט הלמינציה צריכה להיות שפה קטנה שמתחתיה ניתן לתחוב את קצוות הרפידה עבור רצועת בדיקת שתן, מצפים את רפידות בדיקת הניטריט בתמיסת מחוון ניטריט.
מצפים את כרית בדיקת החלבון בתמיסת אינדיקטור BSA. ומצפים את כרית הבדיקה האורובילינוגן במחוון אורובילינוגן. הניחו לרצועות להתייבש לחלוטין בטמפרטורות הסביבה לפני שתמשיכו.
עבור כל תקן שהוכן, טבלו את הקצה הסופג של מכשיר מוכן בתמיסה הסטנדרטית למשך עשר שניות. כל רצועה צריכה לספוג 200 עד 300 מיקרוליטר תמיסה. הכן שלוש רצועות בדיקה עבור כל ריכוז סטנדרטי הנבדק.
המתן עשר דקות עד שהתגובה הקולורימטרית תסתיים בטמפרטורת החדר. כעת, סרוק את המכשירים כדי לנתח את הצבע של כל משטח בדיקה. השתמש בסורק שולחני במצב RGB וב- 600 dpi.
נתח את התמונה הסרוקה באמצעות תוכנה סטנדרטית כגון ImageJ. לאחר פתיחת קובצי התמונה הסרוקים, בחרו בתמונה בפקודות התפריט ובחרו Type כדי להמיר תמונות RGB לגווני אפור של 8 סיביות. לאחר מכן, השתמש בכלי הסגלגל בסרגל הכלים כדי לבחור את האזור האנליטי של משטח הבדיקה.
לאחר מכן, בחרו 'נתח' בפקודות התפריט, ובחרו 'מדידה' לניתוח עוצמת הצבע. מתוצאות העוצמה הממוצעת, צור את העקומות הסטנדרטיות עבור הבדיקות. במקרה זה, התאימו את העקומה הסטנדרטית לבדיקת הניטריט באמצעות מודל ריבועי, והתאימו את העקומות הסטנדרטיות עבור חלבון כולל ואורובילינוגן באמצעות מודלים של רגרסיה ליניארית.
בממשק ההידרופובי של המכשיר המפוברק, זווית המגע בכותנה החיצונית נמדדה 127 מעלות, תן או קח 5 מעלות. באמצעות המכשירים, נעשו עקומות סטנדרטיות כדי לקבוע את גבולות הזיהוי עבור כל בדיקה. עבור ניטריטים, גבול הזיהוי היה 0.147 מילי-מולארי.
עבור אלבומין בסרום בקר, תמיסת בדיקת החלבון, גבול הזיהוי היה 3.7 מיקרומולר. עבור אורובילינוגן, גבול הזיהוי היה 4.9 מיליגרם לליטר. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד לייצר מכשירי אבחון כותנה עם הידרופוביות של השכבה החיצונית המסייעת במניעת זיהום.
לאחר שליטה, ניתן לבצע טכניקה זו תוך שעה או שעתיים, אם היא מבוצעת כראוי. בזמן ניסיון הליך זה, חשוב לקבוע את ההידרופוביות של השכבה החיצונית של כותנת הניקוי על ידי מדידת זווית מגע.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
המחקר הנוכחי מציג מערכת ערוצי ספיגת נוזלים עשויה מחומר כותנה, המיועדת ליישומי בדיקה מרובים. המכשיר מתייחס לבעיות זיהום הנפוצות במכשירים ביו-רפואיים מבוססי זרימה לרוחב, במיוחד לניתוח שתן קליני.
This cotton-based analytical device offers a low-cost, rapidly deployable solution for multi-analyte detection in resource-constrained settings. By leveraging the natural absorptive and hydrophobic properties of cellulose fibers, the platform enables contamination-resistant lateral flow assays for clinical urinalysis. Its simplicity and scalability support early-stage biomarker screening and assay development workflows in biopharma R&D.
The device fits within early discovery to preclinical workflows by providing a rapid, low-barrier method for urine-based analyte quantification, supporting go/no-go decisions in lead identification.