30 agosto 2016
Per studiare semplici approcci di fabbricazione per molteplici esigenze di analisi, abbiamo creato un sistema di canali di assorbimento dei fluidi realizzato in materiale di cotone. Questo dispositivo è stato utilizzato per stabilire una piattaforma di rilevamento multiplo e risolvere i problemi di contaminazione che comunemente interessano i dispositivi biomedici basati sul flusso laterale, per l'analisi clinica delle urine di nitriti, proteine totali e urobilinogeno.
L'obiettivo generale di questo protocollo è quello di fabbricare un dispositivo analitico da un materiale di facile reperimento, il cotone, da utilizzare per l'analisi. Il vantaggio principale di questa tecnica è che il dispositivo è facile da fabbricare. È molto economico, può essere utilizzato per più saggi ed è veloce da montare.
Il metodo analitico con il dispositivo è sensibile al rilevamento della contaminazione del campione e della reazione. A dimostrare la procedura sarà Shang-Chi Lin, che è stato determinante nell'innovazione del metodo. Iniziare con la preparazione dei dispositivi per strisce reattive.
Innanzitutto, determinare l'idrofobicità del cotone detergente per le strisce reattive utilizzando una misurazione standard dell'angolo di contatto con goccioline di acqua deionizzata. Quindi, inizia a fabbricare il dispositivo analitico a base di cotone tagliando il cotone detergente in pezzi di 5,5 centimetri per un centimetro. Usa un tagliacarte.
Il passo successivo consiste nel praticare serie di tre fori di 0,5 centimetri di diametro in un foglio di pellicola di laminazione. Praticare i fori in file con un centimetro tra i fori. Ogni serie di fori costituisce una striscia reattiva e fino a 36 strisce possono essere inserite su un foglio standard di pellicola di laminazione.
Quindi, inserire il cotone detergente tra il foglio di pellicola di laminazione forato e un foglio di pellicola di laminazione non forato. Quindi, utilizzare una plastificatrice standard per imballare il dispositivo. Ora, taglia i singoli dispositivi a strisce reattive da 5,5 per un centimetro dal gruppo.
Per realizzare curve standard di tre soluzioni di prova, sono necessarie 48 strisce. Su ogni area di prova, utilizzare una lama affilata per creare un piccolo canale dal centro di ciascuna area di prova allo strato idrofilo del dispositivo longitudinale. Fare attenzione a tagliare solo a metà del dispositivo.
Ora, inserire dischi di carta per cromatografia di mezzo centimetro di diametro in ciascuno dei tre fori. La pellicola di laminazione dovrebbe avere un piccolo labbro sotto il quale i bordi del pad possono essere infilati. Per una striscia per l'analisi delle urine, rivestire i tamponi del test dei nitriti con una soluzione di indicatore di nitriti.
Rivestire il tampone del dosaggio delle proteine con una soluzione di indicatore BSA. E rivestire il tampone del test dell'urobilinogeno con l'indicatore di urobilinogeno. Lasciare asciugare completamente le strisce a temperatura ambiente prima di procedere.
Per ogni standard preparato, immergere l'estremità assorbente di un dispositivo preparato nella soluzione standard per dieci secondi. Ogni striscia dovrebbe assorbire da 200 a 300 microlitri di soluzione. Preparare tre strisce reattive per ogni concentrazione standard da testare.
Attendere dieci minuti per il completamento della reazione colorimetrica a temperatura ambiente. Ora, scansiona i dispositivi per analizzare il colore di ciascun pad di prova. Utilizzare uno scanner desktop in modalità RGB e a 600 dpi.
Analizza l'immagine acquisita utilizzando un software standard come ImageJ. Dopo aver aperto i file di immagine scansionati, selezionare l'immagine nei comandi di menu e selezionare Tipo per convertire le immagini RGB in scala di grigi a 8 bit. Quindi, utilizzare lo strumento ovale nella barra degli strumenti per selezionare l'area analitica del tampone di prova.
Quindi, seleziona Analizza nei comandi di menu e seleziona Misura per analizzare l'intensità del colore. Dai risultati dell'intensità media, creare le curve standard per i saggi. In questo caso, adattare la curva standard per il test dei nitriti utilizzando un modello quadratico e adattare le curve standard per le proteine totali e l'urobilinogeno utilizzando modelli di regressione lineare.
Sull'interfaccia idrofobica del dispositivo fabbricato, l'angolo di contatto all'esterno del cotone è stato misurato di 127 gradi, più o meno 5 gradi. Utilizzando i dispositivi, sono state realizzate curve standard per stabilire i limiti di rilevazione per ciascun test. Per i nitriti, il limite di rilevabilità era di 0,147 millimolari.
Per l'albumina sierica bovina, la soluzione per il test delle proteine, il limite di rilevabilità era di 3,7 micromolari. Per l'urobilinogeno, il limite di rilevamento era di 4,9 milligrammi per litro. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come fabbricare dispositivi diagnostici in cotone con l'idrofobicità dello strato esterno che aiuta a evitare la contaminazione.
Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in una o due ore, se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante determinare l'idrofobicità dello strato esterno del cotone detergente mediante la misurazione dell'angolo di contatto.
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Questo studio presenta un sistema di canali assorbenti fluidi realizzato con materiale di cotone, progettato per molteplici applicazioni di analisi. Il dispositivo affronta i problemi di contaminazione prevalenti nei dispositivi biomedicali basati su flusso laterale, in particolare per l'analisi clinica delle urine.
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.