Name: בודה כותנה התקנים אנליטית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 40 s
Description: למדו לייצר מכשיר אנליטי מכותנה לזיהוי מרובה בבדיקות שתן קליניות. השיטה מציעה פתרון בעלות נמוכה להפחתת זיהומים ולשיפור אמינות התוצאות.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי מענקי משרד של טייוואן המדע והטכנולוגיה (MOST 104-2628-E-007-001-MY3 (CMC)), ו Taichung ותיקי החולים הכללי <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; font-size: 12.8px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; display: inline !important; float: none; background-color: rgb(255, 255, 255);">(TCVGH-1056904C (MYH)).

זהירות: תרגול היגיינה מעבדה תקין נדרש. כפפות ואמצעי זהירות אוניברסלית נדרשות בעת השימוש במכשיר POC זה. זיהום של תוצאות או זיהום עלול להתרחש אם נהלי עיקור נאותים אינם מתבצעים כראוי. 1. הכינו מבחן ברצועת התקנים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את הידרופוביות של השכבה החיצונית של כותנת הטיהור ידי מדידת זווית מגע 8 (איור 3). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפברק את המכשיר אנליטיים מבוססי כותנה ידי חיתוך כותנה טיהור לתוך 5.5 ס&quot;מ x 1 ס&quot;מ חתיכות עם חותך נייר (איור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חורים (מ = 0.5 ס&quot;מ) בסדין רמת הסרט למינציה בשלשות; המרחק בין שני חורים הבאים הוא 1 ס&quot;מ. הערה: רבים כמו 36 מקלוני בדיקה בודדים עם בשלושה תחומים הבדיקה כל יכול להתבצע באמצעות סדין רגיל של הסרט למינציה (5.5 ס&quot;מ X 2 ס&quot;מ) (איור 2 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סנדוויץ כותנת הטיהור (characterized ידי הידרופוביות חיצוניים hydrophilicity פנים) בין שתי חתיכות של סרט למינציה, כלומר, את סדין קדח החור של סרט למינציה בצד אחד, ואת גיליון undrilled של סרט למינציה (ללא חורים) בצד השני. הנח את המכלול לתוך מכשיר למינציה לארוז את המכשיר. זה משפר את החוזק המכאני של המכשיר, ומספק שכבה חיצונית, אטום. הערה: בקטרים ​​של חורים יתכווץ מ -0.5 ס&quot;מ ל ~ 0.47 ס&quot;מ לאחר למינציה. כמה פערים קלים יישארו בין כותנת הטיהור וקולנוע למינציה מסביב כל חור. פערים קלים אלה להקל על המיקום של חוגי כרית בדיקה שנעשו לשלב בא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש זוג מספריים לחתוך מכשירים מקלון הבדיקה 5.5 ס&quot;מ x 1 ס&quot;מ בודדים מהאסיפה, כלומר, את הסדין למינציה קדח / צמר גפן / גיליון למינציה undrilled &quot;כריך&quot; (איור 2 ג). הפוך 48 מכשירים בסך הכל ליצור עקומות סטנדרטיות כמתואר בהמשך (18 התקניםעבור assay ניטריט, 15 התקנים עבור assay BSA, ו -15 מכשירים עבור assay אורובילינוגן). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעזרת סכין או תער חד לחתוך חריץ (כערוץ fluidic קטן) מהמרכז בכל אזור בדיקה (לא מכוסה על ידי סרט למינציה), נתקל ואת דרך שכבת הידרופובי של אזור בדיקה לשכבה הידרופילי של המכשיר האורך, להיות זהיר לחתוך באמצע העומק של המכשיר הדחוק (איור 2 ד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל רפידות מבחן נייר (מ = 0.5 ס&quot;מ) על ידי הזזה אותם לתוך הפערים על ההיקף של כל חור למינציה (איור 2E). </li></ol> 2. כן לתקני פתרונות מחוון עבור בדיקה שתן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 10.0 מ&quot;מ מניות פתרון ניטריט ידי המסת סודיום ניטריט 69.0 מ&quot;ג ב 100 מ&quot;ל מים deionized (DI). לדלל את הפתרון המניות ניטריט במים DI כדי ליצור סדרה של פתרונות סטנדרטיים ריכוז ניטריט (2,500, 1,250, 625, 312, 156, ו -78 מיקרומטר) (איור4A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן 60 מיקרומטר שור אלבומין (BSA) פתרון המניות על ידי המסת BSA 415 מ&quot;ג ב 100 מ&quot;ל פתרון PBS (10 M חיץ פוספט, 0.0027 M אשלגן כלורי ו 0.137 M נתרן כלורי; pH 7.0). לדלל את פתרון מניות BSA במי DI כדי ליצור סדרה של פתרונות סטנדרטיים ריכוז BSA (30, 15, 7.5, 3.75, ו 1.875 מיקרומטר) (איור 4 ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כן 25 גר &#39;/ ל פתרון אורובילינוגן מניות על ידי המסת אורובילינוגן 2.5 גרם במי DI 100 מיליליטר. לדלל פתרון מניות אורובילינוגן במים DI כדי ליצור סדרה של פתרונות סטנדרטיים ריכוז אורובילינוגן (7.8, 15.6, 31.2, 62.5, ו -125 מ&quot;ג / L) (איור 4 ג). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן תמיסת אינדיקטור ניטריט המכיל sulfanilamide 50 מ&quot;מ, 330 מ&quot;מ חומצת לימון, ו -10 מ&quot;מ N- (1-naphthyl) dihydrochloride ethylenediamine. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן תמיסת אינדיקטור BSA המכיל 250 מ&quot;מ פתרון חיץ ציטראט (pH 1.8) פתרון 3.3 מ&quot;מ של tetrabromophenol כחול באתנול 95%. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">כן תמיסת אינדיקטור אורובילינוגן המכילה benzaldehyde 0.1 M 4-dimethylamine. </li></ol> 3. להכין רפידות מחוון <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך שלוש רפידות או דיסקים עגולים בצורה (מ = 0.5 סנטימטרים) מנייר כרומטוגרפיה ולהכניס כל אחד מהם (האחד לכל assay על הרצועה תלת assay) על כל התקן רצועת בדיקה כדי ליצור עקומת סטנדרט פתרון (סעיף 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בכל חורי הסרט תלת למינציה של האסיפה, להתבונן רווח קטן בין סרט למינציה ולוח מבחן הכותנה בקצוות מאוד של החור לחתוך. הערה, החור בסרט למינציה הוא מעט קטן בקוטר מאשר כרית מבחן נייר. הערה: יחד, תכונות אלו מאפשרות כרית מבחן נייר כדי להיות מיושמת נגד חלק צמר גפן בדיקה של המכשיר כך שהקצוות של פליטת כרית מבחן נייר לתוך הפער הרזה ציין, כלומר, תחת הקצוות של חור סרט למינציה. זה מחזיק את רפידות מבחן נייר במקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הכן את הניטריט אסאפרשת y של ההתקן. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל כרית assay ניטריט עם 4 μl של תמיסת אינדיקטור ניטריט (מוכן בשלב 2.4) ולאפשר לו להתייבש לחלוטין בטמפרטורת הסביבה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכין את מנת Assay החלבון סה&quot;כ של מכשיר האיתור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל כרית assay החלבון הכולל עם 4 μl של תמיסת אינדיקטור BSA (מוכן בשלב 2.5) ולאפשר לו להתייבש לחלוטין בטמפרטורת הסביבה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכין את מנת Assay Uroblinogen של מכשיר האיתור. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעיל כרית assay uroblinogen עם 4 μl של אינדיקטור uroblinogen (מוכן בשלב 2.6) ולאפשר לו להתייבש לחלוטין בטמפרטורת הסביבה. </li></ol></li></ol> 4. צור עקומות סטנדרטיות עבור מכשיר אנליטי מבוסס כותנה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עבור כל תקן המוכן, טובל את קצה הקליטה של ​​מכשיר מוכן (מראש עם אינדיקטורים assay (ראה סעיף 3.4)) לתוך הפתרון הסטנדרטי עבור 10 שניות (הנפח הקליט ~200 - 300 μl) (איור 2F). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניח את המכשיר מבוסס הכותנה בסביבת סביבה במשך 10 דקות כדי להשלים תגובות colorimetric (איור 2F). חזור על כל ניסוי בשלושה עותקים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סרוק את המכשיר כדי לנתח את שינוי colorimetric המתרחש בכל משטח בדיקה (2G איור). מקום וכתוצאה רפידות מבחן על כוס סורק שולחני ורפידות מבחן סריקה במצב RGB עם 600 dpi של רזולוציית התמונה. שמור כל תמונה בפורמט jpeg. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנתח את התמונה סרוקה על תוכנת ניתוח מחשב באמצעות תמונה כדי לקבוע עוצמות צבע בהתאמה (איור 2H). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הורד תוכנה ImageJ ב http://imagej.nih.gov/ij/. פתח את קבצי התמונה הסרוקה. בחר תמונה של פקודות התפריט, ובחר &quot;סוג&quot; להמיר תמונות RGB ל- 8 סיביות בגווני אפור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש באפשרות &quot;הסגלגל&quot; בסרגל הכלים כדי לבחור את האזור אנליטיים כרית הבדיקה. בחר &quot;נתח&quot; ב comm התפריטידיים, ובחר &quot;מדוד&quot; לנתח את עוצמת הצבע. שיא מתכוון תוצאות אינטנסיביות. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקים את העקומות הסטנדרטיות של ניטריט, חלבון כולל, מבחני אורובילינוגן (איור 2I). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ציינו ריכוזים שונים של ניטריט סטנדרטי, חלבון כולל, ופתרונות אורובילינוגן ו בקורלציה תוצאות עוצמות ממוצע על מערכת קואורדינטות דו ממדים באמצעות תוכנת stastical. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאימו את עקומת סטנדרט עבור assay ניטריט ידי מודל ריבועית ואת עקומות סטנדרטיות עבור מבחני חלבון אורובילינוגן הכולל על ידי מודלים של רגרסיה ליניארית. </li></ol></li></ol> 5. לקבוע ריכוזים מדגמים לא ידועים באמצעות ערכים עקומים סטנדרט הוקמו <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לקבוע ניטריט, חלבון כולל, וריכוזי אורובילינוגן בפתרונות ידועים, להשתמש במכשיר כמתואר למדידת ריכוזי פתרון סטנדרטיים ותוצאות עוצמות נמדד תחליף ניטריט, חלבון כולל, ואת urobiמבחני linogen לתוך המשוואות של המודלים שנבנו בשלב 2. </li></ol>

<ol><li>Yager, P., Domingo, G. J., Gerdes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point-of-care+diagnostics+for+global+health%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Biomed.+Eng%22%5BJournal%5D)">Point-of-care diagnostics for global health.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 10, 107-144 (2008).</li>
<li>Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Commercialization+of+microfluidic+point-of-care+diagnostic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices.</a> Lab Chip. 12, 2118-2134 (2012).</li>
<li>Lu, Y., Shi, W., Jiang, L., Qin, J., Lin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+paper-based+microfluidics+with+wax+for+low-cost%2C+portable+bioassay%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of paper-based microfluidics with wax for low-cost, portable bioassay.</a> Electrophoresis. 30 (9), 1497-1500 (2009).</li>
<li>Ballerini, D. R., Li, X., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Flow+control+concepts+for+thread-based+microfluidic+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Flow control concepts for thread-based microfluidic devices.</a> Biomicrofluidics. 5 (1), 014105(2011).</li>
<li>Lin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cotton-based+Diagnostic+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">Cotton-based Diagnostic Devices.</a> Scientific reports. 4, 6976-6976 (2013).</li>
<li>Hsu, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+the+VEGF+level+in+aqueous+humor+of+patients+with+ophthalmologically+relevant+diseases+via+ultrahigh+sensitive+paper-based+ELISA%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Monitoring the VEGF level in aqueous humor of patients with ophthalmologically relevant diseases via ultrahigh sensitive paper-based ELISA.</a> Biomaterials. 35 (12), 3729-3735 (2014).</li>
<li>Hsu, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+VEGF+levels+with+low-volume+sampling+in+major+vision-threatening+diseases%3A+age-related+macular+degeneration+and+diabetic+retinopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Chip%22%5BJournal%5D)">Monitoring VEGF levels with low-volume sampling in major vision-threatening diseases: age-related macular degeneration and diabetic retinopathy.</a> Lab Chip. 15 (11), 2357-2363 (2015).</li>
<li>Kwok, D., Neumann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contact+angle+measurement+and+contact+angle+interpretation%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Colloid+Interface+Sci%22%5BJournal%5D)">Contact angle measurement and contact angle interpretation.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (3), 167-249 (1999).</li>
<li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Patterned+paper+as+a+platform+for+inexpensive%2C+low-volume%2C+portable+bioassays%5BTitle%5D)+AND+%22Angew.+Chem.+Int.+Ed.+Engl%22%5BJournal%5D)">Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 46 (8), 1318-1320 (2007).</li>
<li>Li, X., Tian, J. F., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+biomarker+assay+with+microfluidic+paper-based+analytical+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Bioanal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Quantitative biomarker assay with microfluidic paper-based analytical devices.</a> Anal. Bioanal. Chem. 396 (1), 495-501 (2010).</li>
<li>Coad, S., Friedman, B., Geoffrion, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Understanding+Urinalysis%5BTitle%5D)+AND+%22medscape%22%5BJournal%5D)">Understanding Urinalysis.</a> medscape. 7 (3), 269-279 (2012).</li>
<li>Kupka, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+urine+urobilinogen+and+bilirubin+assays+in+predicting+liver+function+test+abnormalities%5BTitle%5D)+AND+%22Ann.+Emerg.+Med%22%5BJournal%5D)">Accuracy of urine urobilinogen and bilirubin assays in predicting liver function test abnormalities.</a> Ann. Emerg. Med. 16 (11), 1231-1235 (1987).</li>
<li>Binder, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Failure+of+prediction+of+liver+function+test+abnormalities+with+the+urine+urobilinogen+and+urine+bilirubin+assays%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Pathol.+Lab.+Med%22%5BJournal%5D)">Failure of prediction of liver function test abnormalities with the urine urobilinogen and urine bilirubin assays.</a> Arch. Pathol. Lab. Med. 113 (1), 73-76 (1989).</li>
<li>Gubala, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Point+of+care+diagnostics%3A+status+and+future%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+chem%22%5BJournal%5D)">Point of care diagnostics: status and future.</a> Anal. chem. 84 (2), 487-515 (2011).</li>
<li>Vaidya, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Urinary+biomarkers+for+sensitive+and+specific+detection+of+acute+kidney+injury+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Transl.+Sci%22%5BJournal%5D)">Urinary biomarkers for sensitive and specific detection of acute kidney injury in humans.</a> Clin. Transl. Sci. 1 (3), 200-208 (2008).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים. S.C.L., C.M.K., F.G.T. ו-C.M.C. הם ממציאים של פטנט (פטנט מס': US 8691162 B1) בבעלות האוניברסיטה הלאומית צינג הואה על בסיס העבודה המדווחת בכתב יד זה. ל-S.C.L., C.M.K., F.G.T ו-C.M.C. יש פטנטים ממתינים בטייוואן ובסין בהתבסס על העבודה המדווחת בכתב יד זה. מ.י.ח מצהיר שאין ניגוד עניינים פוטנציאלי.

צעדים קריטיים בפרוטוקול זה נכלל בקביעת השילוב המתאים של חומר כותנה (עם משתני הידרופוביות / hydrophilicity) ולסנן נייר (נייר סינון כרומטוגרפיה או נייר סינון כמוני). עיצוב המכשיר מתוכנן היטב והוצא להורג הופך את הביצועים הטובים ביותר מייחס עבור מבחני colorimetric. מתוצאות assay colorimetric שלנו, המכשיר אנליטיים מבוססי כותנה המוצגת כאן מדגים פוטנציאל גדול כפלטפורמה לגילוי המחלה נפוצה. רוב מוצרי זרימת בסיס לרוחב נוכח...

התפתחות הצבע של טיפול (POC) מכשירים לאבחון כי הם סבירים, חזקים, ובקלות בשימוש הכרחי לשיפור 1,2 הבריאות העולמי. בפרט, מכשירים מורכבים מצעים תאיים (למשל, נייר, חוט, וכותנה) לספק פלטפורמות אנליטית מבטיחות לניתוח בעלות נמוכה בגלל ההמצאות בכל המקום שלהם, affordability, קל שימוש, חוסן, ואת היכולת לספק תוצאות מהירות 3-7. הנה, אנחנו חושפים את הפיתוח של מכשיר אנליטי מבוסס כותנה המשתמש בפורמט זרימה המבוססת לרוחב בדיקת שתן. מכשיר אנליטי כותנה מבוססת זה מספק גישת זיהוי חלופית עם יתרונות מרכזיים: א) ייצור עם מאמץ אנושי מינימאלי; ii) בעלות נמוכה; iii) את היכולת לשמש לעריכה מרובה, מבחנים שונים בלי דאגות בין זיהום; . iv) עצמאות התקן, כלומר, את היכולת להריץ ללא ציוד נוסף ו / או חשמל; ו, נמהירות) (מבחני colorimetric ניתן להשלים בתוך 10 דקות). המבנה מכשיר אנליטיים כותנה מבוססת זה יכול להיות מחולק לארבעה חלקים: i) כותנה כי הוא הידרופובי טבעי על שכבת הידרופובי החיצונית שלה; ii) כותנה כי הוא פנימי הידרופילי ומשמש כערוץ תחבורה עבור פתילה נוזלית; iii) סרט למינציה שקושר ודוחס הכותנה בשימוש אך מכילה קדח חורים עבור המיקום של רפידות תגובה / בדיקה; ו, ד) רפידות מבחן כרומטוגרפיה נייר, אשר מצופה / מוטבע עם ריאגנטים תגובתי, ממוקם על פני השטח החיצוני של כותנה (במיוחד, במרחב קדח מתוך הסרט למינציה) כאזורי תגובה עבור מבחני colorimetric (כלומר, ניטריט, החלבון הכולל, pH, מבחני אורובילינוגן) ולהציג תוצאות. המנגנון שבבסיס של הבדיקה הוא כדלקמן. המכשיר אנליטיים מבוסס הכותנה הוא בקיע עם קווים חודרים חצי דרך המחלקהשעות של חומר הכותנה ליצור ערוץ זרימה המאפשר נוזל מדגם להגיע הרפידות תגובתי בשימוש. קצה הקליטה של מכשיר אנליטי הוא שקוע לתוך מדגם היעד, ואז הפתרון הוא רשע לאורך ערוץ fluidic מסוף קליטת רפידות הבדיקה (איור 1). בגלל עוצמת הקליטה של ​​כרית המבחן היא גדולה יותר מזה של כותנה, פתרונות נספגו על ידי רפידות הבדיקה כלולות בתקיפות בתוך נייר כרית בדיקה כדי שאין הזרמה מחדש בחזרה לתוך תעלת fluidic, ותוצאות colorimetric ובהמשך מתקבעות על חומר משטח בדיקה. בסוף התגובה, תוצאות colorimetric נרשמות באמצעות סורק שולחני, ונותחו באמצעות תוכנת ניתוח התמונה.

<table><tbody><tr><td>אלבומין סרום בקר</td><td>Sigma-Aldrich, ארה"</td>ב <td>מס' 9048468</td><td> 99%</td></tr><tr><td>ניטריט&nbsp;</td><td>סיגמא-אולדריץ', ארה"ב</td><td>מס' 7632000</td><td>&ge; 99%</td></tr> <tr><td>urobilinogen&nbsp;</td><td>סנטה קרוז ביו, מס' ארה"ב</td><td> SC-296690</td><td></td></tr><tr><td>ציטראט</td><td>סיגמא-אולדריץ' ארה"ב</td><td>מס' 6132043</td><td>&ge; 99%</td></tr> <tr><td>טטרברומופנול כחול</td><td>סיגמא-אולדריץ' ארה"</td>ב <td>מס' 4430255</td><td> 99%</td></tr> <tr><td>סולפנילאמיד</td><td>סיגמא-אולדריץ' ארה"ב</td><td>מס' 63741</td><td>&ge; 99%</td></tr> <tr><td>חומצת לימון&nbsp;</td><td>סיגמא-אולדריץ' ארה"</td>ב <td>מס' 77929</td><td>&ge; 99.5%</td></tr><tr><td>&nbsp; N-(1-נפתיל) אתילנדיאמין דיהידרוכלוריד</td><td>סיגמא-אולדריץ' ארה</td>"ב <td>מס' 1465254</td><td>&ge; 98%</td></tr><tr><td>4-(דימתילאמין)בנזלדהיד</td><td>AlfaAesar, ארה</td>"ב <td>מס' A11712</td><td>&ge; 98%</td></tr> <tr><td>מתיל אדום מלח</td><td>נתרן סיגמא, ארה"</td>ב <td>מס' 114502</td><td>&ge; 95%</td></tr> <tr><td>סיגמה כחולה ברומותיל</td><td>, ארה"</td>ב <td>מס' 114413</td><td>&ge; 95%</td></tr> <tr><td>Shiseido Cleansing Cotton</td><td>Shiseido, יפן</td><td>מס' 79014</td><td></td></tr><tr><td>נייר כרומטוגרפיה</td><td>GE Healthcare Whatman, Springfield Mill, בריטניה</td><td>מס' 30306132</td><td></td></tr><tr><td>סרט למינציה</td><td>למצע פלסטיק</td>, MAS <td>A4</td><td>216 מ"מ x 303 מ"מ</td></tr><tr><td>סורק</td><td>microtek scanmaker</td><td>&nbsp; חותך נייר i2400</td><td></td></tr><tr><td></td><td>חותך נייר חיים</td><td>מס' 306</td><td></td></tr><tr><td>למינציה</td><td>AURORA&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>LM4231H סרט למינציה</td><td>UNI LAMI&nbsp;</td><td>4א</td><td></td></tr></tbody></table>

בודה כותנה התקנים אנליטית

Fabricating Cotton Analytical Devices

מכשיר אנליטי חזק, בעלות נמוכה צריך להיות ידידותי למשתמש, מהיר, ובמחיר סביר. מכשירים כאלה צריכים להיות מסוגלים גם לפעול עם דגימות נדירות ולספק מידע עבור טיפול ומעקב. הנה, אנחנו מדגימים את הפיתוח של בדיקת שתן מבוסס כותנה (כלומר, ניטריט, חלבון כולל, מבחני אורובילינוגן) מכשיר אנליטי המעסיק פורמט זרימה המבוססת לרוחב, והוא זול, מפוברק בקלות, מהיר, וניתן להשתמש בו כדי לנהל בדיקות מרובות ללא דאגות זיהום צולב. כותנה מורכבת של סיבי תאי עם מאפייני קליטה טבעיים שניתן למנף לניתוח מבוסס זרימה. תהליך הייצור פשוט אך אלגנטים של מכשיר אנליטי הכותנה המבוססת שלנו מתואר במחקר זה. ההסדר של כרית מבנה ולבדוק כותנה מנצל את הידרופוביות כוח הקליטה של ​​כל חומר. בגלל מאפיינים פיזיים אלה, התוצאות colorimetric יכול לדבוק בעקשנות במבחןכָּרִית. מכשיר זה מאפשר לרופאים לקבל מידע קליני במועד ומראה פוטנציאל גדול ככלי להתערבות מוקדמת.

אנחנו דגים בהצלחה בפיתוח של מכשירים אנליטיים מבוסס כותנה באמצעות כותנת ניקוי זמינה מסחרי מאופיינות הידרופילי (חלק פנימי) ו הידרופובי (חלק חיצוני) נכסים (איור 1 א). איור 3 מציגים את תוצאות מדידת זווית מגע. הממשק הידרופובי של כותנה החיצונית היה 127.35 ° ± 4.73 °. מנקודת מבט ידידותי למשתמש, מבחני colorimetric מועסק כאן יכול להיבחן ישירות על ידי בעין בלתי מזוינת, ובהמשך לכמת באמצעות עוצמת הצבע מנתח (איור 2F).</...

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.

A robust, low-cost analytical device should be user-friendly, rapid, and affordable. Such devices should also be able to operate with scarce samples and ...

המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא לייצר התקן אנליטי מחומר שניתן להשיגו בקלות, כותנה, לשימוש בניתוח שלכם. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שההתקן קל לייצור. הוא בעל עלות נמוכה מאוד, ניתן לשימוש עבור בדיקות מרובות והרכבתו מהירה.השיטה האנליטית באמצעות המכשיר רגישה לזיהום של הדגימה והתגובה. את הפרוצדורה ידגים Shang-Chi Lin, שהיה ממפתח השיטה החדשנית. התחילו בהכנת מכשירי רצועות הבדיקה.ראשית, קבעו את ההידרופוביות של צמר הניקיון עבור רצועות הבדיקה באמצעות מדידה סטנדרטית של זווית מגע עם טיפות של מים דה-יוניים. לאחר מכן, התחילו בייצור המכשיר האנליטי מבוסס הצמר על ידי חיתוך של צמר ניקיון לחתיכות של 5.5 סנטימטר על סנטימטר אחד. השתמשו בחותך נייר.השלב הבא הוא קידוח של סדרות של שלושה חורים בקוטר 0.5 סנטימטר בדף של דף למינציה. קדחו את החורים בשורות עם מרווח של סנטימטר אחד בין החורים. כל סדרה של חורים מהווה פס בדיקה, וניתן לשלב עד 36 פסים על דף למינציה סטנדרטי.בשלב הבא, הניחו את פן הניקיון בין דף למינציה מחורר לדף למינציה שאינו מחורר. לאחר מכן, השתמשו במכשיר למינציה סטנדרטי כדי לארוז את המכשיר. כעת, גזרו מההרכבה רצועות בדיקה בודדות בגודל 5.5 על ידי סנטימטר אחד.להכנת עקומות סטנדרט של שלושה תמיסות בדיקה, דרושים 48 רצועות. בכל אזור בדיקה, השתמש להב חד כדי ליצור תעלה קטנה ממרכזו של כל אזור בדיקה אל השכבה ההידרופילית של ההתקן האורכי. הקפד לחתוך רק עד למחצית מעובי ההתקן.כעת, הכניסו דיסקאות של נייר כרומטוגרפיה בעלות קוטר של חצי סנטימטר לתוך כל אחד משלושת החורים. לסרט הלמינציה צריכה להיות שפה קטנה שמתחתיה ניתן להחדיר את קצוות הפד. עבור סרט בדיקת שתן, השקיעו את פדי בדיקת הניטריט בתמיסת אינדיקטור לניטריט.צפו את פדית בדיקת החלבון בתמיסת אינדיקטור BSA. וצפו את פדית בדיקתה של ה-urobilinogen באינדיקטור urobilinogen. המתינו עד שהפסים יתייבשו לחלוטין בטמפרטורת הסביבה לפני ההמשך.עבור כל תמיסת סטנדרט שהוכנה, טבול את הקצה הסופג של התקן המוכן בתוך תמיסת הסטנדרט למשך עשר שניות. כל רצועה צריכה לספוג 200 עד 300 µL של תמיסה. הכן שלוש רצועות בדיקה עבור כל ריכוז סטנדרט הנבדק.המתינו עשר דקות להשלמת התגובה הצבעונית בטמפרטורת החדר. כעת, סרקו את המכשירים כדי לנתח את הצבע של כל רפידת בדיקה. השתמשו בסורק שולחני במצב RGB וב resolução של 600 dpi.נתחו את התמונה שנסרקה באמצעות תוכנה סטנדרטית כגון ImageJ. לאחר פתיחת קבצי התמונות שנסרקו, בחרו בתמונה בפקודות התפריט ובחרו ב-Type כדי להמיר תמונות RGB לגווני אפור של 8-bit. לאחר מכן, השתמשו בכלי האליפסה בסרגל הכלים כדי לבחור את אזור הניתוח של פדי הבדיקה.בשלב הבא, בחרו ב-Analyze בפקודות התפריט, ובחרו ב-Measure כדי לנתח את עוצמת הצבע. על בסיס תוצאות העוצמה הממוצעת, צרו את עקומות הכיול עבור הבדיקות. במקרה זה, התאימו את עקומת הכיול עבור בדיקת הניטריט באמצעות מודל ריבועי, והתאימו את עקומות הכיול עבור חלבון כולל ואורובילינוגן באמצעות מודלים של רגרסיה ליניארית.בממשק ההידרופובי של המכשיר שהוכן, זווית המגע בכותנה החיצונית נמדדה כ-127 מעלות, פלוס או מינוס 5 מעלות. באמצעות המכשירים, הוכנו עקומות סטנדרט כדי לקבוע את גבולות הגילוי עבור כל בדיקה. עבור ניטריטים, גבול הגילוי היה 0.147 millimolar.עבור אלבומין מסרום בקר, תמיסת הבדיקה של החלבון, גבול הגילוי היה 3.7 µM. עבור אורובילינוגן, גבול הגילוי היה 4.9 mg/L. לאחר צפייה בסרטון זה, תרכושו הבנה טובה לגבי אופן הייצור של התקני אבחון מכותנה, כאשר ההידרופוביות של השכבה החיצונית מסייעת במניעת זיהום.לאחר השליטה בטכניקה, ניתן לבצע אותה בשעה אחת או שעתיים, אם היא מבוצעת כהלכה. בעת ביצוע פרוצדורה זו, חשוב לקבוע את ההידרופוביות של השכבה החיצונית של צמר הגעגוע (cleansing cotton) באמצעות מדידת זווית מגע.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

הנדסה ביולוגית

פרוטוקול זה מתאר כיצד ליצור סיבים אלקטרודות פחמן. אלקטרודות משמשות לאחר מכן כדי לזהות שחרור קטכולאמינים מתוך שלפוחית ​​עם amperometry סיבי פחמן.

המצאה של אלקטרודות Amperometric

אנו מציגים את פרוטוקול מפורט עבור Agrobacterium בתיווך וירוס-Induced assay השתקה (VIGS) גנים כותנה. רעשן טבק וירוס (TRV) הנגזרות וקטורים VIGS נפרסו לגרום RNA השתקת GrCLA1 ​​כותנה, Cloroplastos alterados 1 הגן. פנוטיפ לבקן הנגרמת על ידי השתקת GrCLA1 ​​נצפתה בשלב שתיל בתוך 2 שבועות לאחר חיסון.

Agrobacterium בתיווך Virus-induced ג&#39;ין השתקת Assay כותנה

Metamaterials בתדרי terahertz להציע הזדמנויות ייחודיות, אבל הם מאתגרים לפברק בתפזורת. אנחנו מתאימים את הליך הייצור לסיבים אופטיים פולימר microstructured בזול כדי להמציא metamaterials פוטנציאל בקנה מידה תעשייתי. אנו מייצרים סיבי polymethylmethacrylate המכילים ~ 10 חוטי אינדיום קוטר מיקרומטר מופרדים על ידי ~ 100 מיקרומטר, שמציג תגובת plasmonic terahertz.

Metamaterials בודה בשיטת ציור הסיבים

אנו מתארים שיטה לייצור סרטי פולימר בשטח גדול (עד 13 ס"מ קוטר) ואולטרה-דקים (דקים עד 8 ננומטר). במקום להשתמש בשכבת ביניים קורבנית כדי להסיר את הסרט מהמצע שלו, אנו משתמשים בטיפול משטח מגביל את עצמו המתאים לשטחים גדולים באופן שרירותי.

המצאה של שטח גדול שעמדה חופשית Ultrathin פולימריים סרטים

במאמר זה, אנו מציגים פרוטוקול להפקיד חומרים אורגניים באופן סלקטיבי על טקסטיל, המאפשרים אינטגרציה הישירה של מכשירים אלקטרוניים אורגניים עם פריטי לבוש. המכשירים המפוברקים ניתן לשלב באופן מלא בטקסטיל, כיבוד המראה המכאני שלהם ומאפשר יכולות חישה.

שיטת ייצור פשוט Scalable עבור מכשירים אלקטרוניים אורגניים על טקסטיל

פרוטוקול microfluidic ספינינג, מיקרו אפיון מחדש fibroin משי monofilament מוצג.

Microfluidic יבש-ספינינג ואפיון של סיבי Fibroin משי מחדש

מאמר זה מתאר את המתודולוגיה מפורט כדי להכין מערך מרובב מלאכותי תאית MicroEnvironment (MACME) עבור תפוקה גבוהה מניפולציה גופנית, כימית רמזים היה שווה ויוו הסלולר microenvironments וכדי זיהוי הסביבה התאית אופטימלית עבור תאי גזע pluripotent אנושי (hPSCs) עם פרופיל תא בודד.

ייצור של מערך מרובבת MicroEnvironment הסלולר מלאכותי

המטרה העיקרית של המחקר היא לפתח פרוטוקול להכין דגימות עקבית עבור בדיקות מכניות מדויק של חוזק גבוה קופולימר ארמיד סיבים, על ידי הסרת ציפוי disentangling גדילים סיבים בודדים מבלי להציג משמעותית השפלה כימיים או פיזיים.

Disentangling חוזק גבוה קופולימר ארמיד סיבים כדי לאפשר קביעת תכונות מכניות שלהם

פרוטוקול עבור בדיית מכשיר לייבוש בו זמנית מספר תאים אופטי מוצג.

ייצור של תא אופטי מייבש עבור התאים Spectroscopic ניתוח

פרוטוקול זה מתאר תהליך פשוט המשתמש במיקרו-תבניות פלסטיק נוחות לפעולות מיקרו-הבלטה פשוטות לייצור מיקרו-ערוצים על נייר תאית ננו-פיברילציה, להשגת רוחב מינימלי של 200 מיקרומטר.

מיקרו-הבלטה: תהליך נוח לייצור מיקרו-ערוצים על מיקרופלואידיקה מבוססת נייר ננוצלולוז

למדו לייצר מכשיר אנליטי מכותנה לזיהוי מרובה בבדיקות שתן קליניות. השיטה מציעה פתרון בעלות נמוכה להפחתת זיהומים ולשיפור אמינות התוצאות.

בודה כותנה התקנים אנליטית

גלה סרטונים נוספים