30 augustus 2016
Om eenvoudige fabricagebenaderingen voor meerdere assaybehoeften te onderzoeken, hebben we een vloeistofabsorberend kanaalsysteem gemaakt van katoenmateriaal. Dit apparaat werd gebruikt om een platform voor meerdere detecties te vestigen en besmettingsproblemen op te lossen die vaak laterale flow-gebaseerde biomedische apparaten beïnvloeden, voor klinische urinalyse van nitriet, totaal eiwit en urobilinogeen.
Het algemene doel van dit protocol is om een analytisch apparaat te maken van een gemakkelijk te verkrijgen materiaal, katoen, voor gebruik in uw analyse. Het grote voordeel van deze techniek is dat het apparaat gemakkelijk te fabriceren is. Het is zeer laag van kosten, kan voor meerdere tests worden gebruikt en is snel te monteren.
De analytische methode met het apparaat is gevoelig voor het detecteren van besmetting van monsters en reacties. De procedure wordt gedemonstreerd door Shang-Chi Lin, die een belangrijke rol speelde bij het innoveren van de methode. Begin met het voorbereiden van de teststripapparaten.
Bepaal eerst de hydrofobiciteit van de reinigingskatoen voor de teststrips met behulp van een standaard contacthoekmeting met druppels gedeïoniseerd water. Begin vervolgens met het fabriceren van het katoen-gebaseerde analytische apparaat door de reinigingskatoen in stukken van 5,5 centimeter bij een centimeter te snijden. Gebruik een papiersnijder.
De volgende stap is om sets van drie gaten met een diameter van 0,5 centimeter te boren in een laminaatfolie. Boor de gaten in rijen met een centimeter tussen de gaten. Elke set gaten vormt een teststrip, en tot 36 strips kunnen op een standaard laminaatfolie passen.
Plaats vervolgens de reinigingskatoen tussen de doorboord laminaatfolie en een niet-doorboord vel laminaatfolie. Gebruik vervolgens een standaard lamineerapparaat om het apparaat te verpakken. Snijd nu individuele teststripapparaten van 5,5 bij een centimeter uit de constructie.
Om standaardcurven van drie testoplossingen te maken, zijn 48 strips nodig. Gebruik op elk testgebied een scherp mes om een kleine kanaal te maken vanuit het midden van elk testgebied naar de hydrofiele laag van het longitudinale apparaat. Zorg ervoor dat u slechts half door het apparaat snijdt.
Plaats nu schijven van chromatografiepapier met een diameter van een halve centimeter in elk van de drie gaten. De laminaatfolie moet een kleine lip hebben waaronder de rand van het kussen kan worden gestoken. Voor een urinalysestrip bedekt u de nitriettestkussentjes met nitrietindicatoroplossing.
Bedek het eiwittestkussen met BSA-indicatoroplossing. En bedek het urobilinogeentestkussen met urobilinogeenindicator. Laat de strips volledig drogen bij kamertemperatuur voordat u verder gaat.
Dompel voor elke bereide standaard het absorberende uiteinde van een voorbereid apparaat gedurende tien seconden in de standaardoplossing. Elke strip moet 200 tot 300 microliter oplossing opnemen. Bereid drie teststrips voor elke te testen standaardconcentratie voor.
Wacht tien minuten tot de colorimetrische reactie bij kamertemperatuur is voltooid. Scan nu de apparaten om de kleur van elke testpad te analyseren. Gebruik een desktopscanner in RGB-modus en bij 600 dpi.
Analyseer het gescande beeld met standaardsoftware zoals ImageJ. Selecteer na het openen van de gescande beeldbestanden het beeld in de menuopdrachten en selecteer Type om RGB-afbeeldingen om te zetten naar 8-bits grijswaarden. Gebruik vervolgens het ovale gereedschap in de werkbalk om het analytische gebied van het testpad te selecteren.
Selecteer vervolgens Analyseren in de menuopdrachten en selecteer Meten om de kleurintensiteit te analyseren. Maak op basis van de gemiddelde intensiteitsresultaten de standaardcurven voor de tests. Pas in dit geval de standaardcurve voor de nitriettest toe met behulp van een kwadratisch model en pas de standaardcurven voor totaal eiwit en urobilinogeen toe met behulp van lineaire regressiemodellen.
Op het hydrofobe oppervlak van het vervaardigde apparaat werd de contacthoek op het buitenste katoen gemeten op 127 graden, plus of min 5 graden. Met behulp van de apparaten werden standaardcurven gemaakt om de detectielimieten voor elke test vast te stellen. Voor nitrieten was de detectielimiet 0,147 millimolair.
Voor bovien serumalbumine, de eiwittestoplossing, was de detectielimiet 3,7 micromolair. Voor urobilinogeen was de detectielimiet 4,9 milligram per liter. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u katoenen diagnostische apparaten kunt maken met de hydrofobiciteit van de buitenste laag die besmetting helpt voorkomen.
Eenmaal beheerst, kan deze techniek in één of twee uur worden uitgevoerd, als het op de juiste manier wordt uitgevoerd. Tijdens het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om de hydrofobiciteit van de buitenste laag van de reinigingskatoen te bepalen door contacthoekmeting.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie presenteert een vloeistofabsorberend kanaalsysteem gemaakt van katoenmateriaal, ontworpen voor meerdere testtoepassingen. Het apparaat gaat om met besmettingsproblemen die vaak voorkomen bij biomedische apparaten op basis van laterale stroming, met name voor klinische urinalyse.
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.