8 mei 2021
Peilstok urineonderzoek is een snelle en betaalbare methode om iemands persoonlijke gezondheidstoestand te beoordelen. We presenteren een methode om nauwkeurige, goedkope peilstok urineonderzoek uit te voeren die de primaire bronnen van fouten verwijdert die verband houden met traditionele dip-and-wipe-protocollen en eenvoudig genoeg is om thuis door lekengebruikers te worden uitgevoerd.
Handmatige prestaties van urineonderzoek peilstok is afhankelijk van een goede techniek en tijdgevoelige vergelijking met grafiekkleuren, maar het automatiseren van belangrijke stappen, kunnen we potentiële bronnen van fouten elimineren en thuistests toestaan. Dus als apparaat is het aanpasbaar, goedkoop te produceren en eenvoudig te monteren. Het kan worden gebruikt om geautomatiseerde urineonderzoek uit te voeren in elke omgeving.
Hoewel kritische metingen in fabricagestappen nodig zijn om een robuuste werking te garanderen, is de implementatie van het apparaat eenvoudig en biedt het nauwkeurige en betrouwbare resultaten. Nadat u het apparaat hebt ontworpen in een geschikt computerondersteund ontwerpsoftwareprogramma, drukt u de inlaatklep, de bovenplaat, de schuif en de doos op een lasersnijder in de op urineonderzoek gebaseerde plaat op een 3D-printer. Gebruik schuurpapier om het bovenste vlak van de bodemplaat tussen de richels te schuren om het oppervlak op te ruwen.
Om de inlaat en de bovenplaat te monteren, gebruikt u acrylcement om de inlaatafdekking te lijmen op de bovenplaat waar het inlaatgat zich bevindt. Plak de richels van de basisplaat vast met plakband en houd een blik hydrofobe spray acht tot 12 inch afstand, spuit de basisplaat, de bovenplaat en schuif met vier tot acht lagen. Het apparaat moet bij het drogen een melkwitte uitstraling hebben.
Nadat u 12 uur hebt gewacht tot de bodemplaat volledig droog is, verwijdert u de tape van de richels. Wanneer de spray volledig is opgedroogd, lijnt u de voltooide bovenplaat uit met de richels van de basisplaat en gebruikt u acrylcement om de twee stukken aan elkaar te lijmen om de plaathuls te creëren. Gebruik vervolgens een klem om de stukken tijdens het drogen aan elkaar te zetten.
Terwijl het apparaat aan het drogen is, downloadt u een QR-code van een online QR-codegenerator naar de commercieel afgedrukte vinylkaartsticker van de website van de fabrikant. Druk de gewenste code en grafiek af op papier met plakkerige zelfklevende achterkant. Plaats de QR-code 0,17 inch van rechts van het eerste doorgaande gat naast de rij doorgaande gaten en gebruik duidelijke tape om de code te bedekken en vast te zetten aan de glijbaan.
Plaats vervolgens de vinyl patroonsticker op de plaathuls zodat deze met elk doorgaande gat is uitgelijnd. Om de test voor te bereiden, downloadt u de mobiele applicatie van de urinetest van GitHub en installeert u de app op een mobiele telefoon. Lees de instructies en pas de namen en leestijden van de analyt aan die moeten worden aangepast aan die voor de peilstok van belang.
Steek de peilstok in de doorgaande gaten onder de plaathuls en plaats de plaathuls in de doos zodat de inkeping is uitgelijnd met de doosopening. Plaats de schuif in de plaathuls zodat de doorgaande gaten zijn uitgelijnd met de inlaat en plaats de telefoon op de bovenkant van de doos met de cameralens aan de achterkant naar het kijkgat gericht. Bevestig dat de telefoonpositie het mogelijk maakt om een afbeelding van de teststrip te verkrijgen via de cameralens en start de urinetesttoepassing.
Lijn vervolgens de telefoon uit zodat de peilstok samenvalt met de grenzen van de zwarte rechthoekige overlay op het scherm en klik op start om de test te starten. Om een urinemonster te analyseren, gebruikt u een wegwerppotalen transferpipet om ongeveer 500 microliter urine in het inlaatgat te deponeren en duwt u de schuif in de plaathuls totdat deze wordt gestopt door de bovenkant van de basisplaat om de test te starten. Hier kunnen representatieve resultaten worden waargenomen van een urinetest uitgevoerd met een smartphone van hoge kwaliteit.
Zoals verwacht veranderde de kleur van de peilstok niet als reactie op water. Waarbij de eindwaarde voor de standaardurine, overeenkomend met het normale urineglucosedrempelniveau, en de eindwaarde voor de hoge glucosetoestand boven de normale waarde wordt verhoogd. Het is belangrijk op te merken dat de juiste waarde gedurende 30 seconden niet wordt bereikt, wat het belang illustreert van het correct instellen van het uitleesinterval.
Met behulp van een smartphone met een lagere beeldresolutie en zaklampspecificaties wordt een aanzienlijke vermindering van de beeldkleur en kwaliteit van het peilstokpaneel waargenomen. Het algoritme voor kleuraanpassing dat door de smartphonetoepassing wordt gebruikt voor de urinetest, levert echter dezelfde resultaten op voor de analytconcentraties, ondanks de verschillen in het fysieke uiterlijk van de kleuren van de peilstokkussens. Als we de resultaten van een geautomatiseerd urineonderzoeksapparaat vergelijken met de resultaten die zijn verkregen met behulp van de traditionele dip-and-wipe-methode en de commerciële urinenorm, blijkt dat de nauwkeurigheid van het geautomatiseerde urinesysteem afhangt van het volume dat naar elk peilstokkussen wordt overgebracht.
Daarom is het van cruciaal belang dat het apparaat in staat is om het vereiste urinevolume nauwkeurig en consistent over te brengen naar de peilstokkussens. Een beperking van deze techniek is dat de hydrofobe coatings bij frequent gebruik kunnen schillen, waardoor het overgebrachte volume verandert en de nauwkeurigheid mogelijk wordt verminderd. Bovendien kan de acrylbinding ook verzwakt zijn bij herhaalde tests.
Het protocol kan worden gebruikt om te gebruiken met elke vorm van peilstok met verschillende merken door de timers te verzenden en de telefoon-app aan te passen. De methode biedt een verhoogde nauwkeurigheid van de resultaten, zelfs wanneer uitgevoerd door niet-getrainde personen, wat suggereert dat het vatbaar is voor zelftesten van patiënten.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit artikel presenteert een methode voor het uitvoeren van een dipstick-urineanalyse die zowel nauwkeurig als kosteneffectief is, ontworpen voor gebruik door leken thuis. Door het automatiseren van cruciale stappen vermindert deze methode fouten die geassocieerd worden met traditionele technieken.
Geautomatiseerde urineanalyse met dipsticks vermindert menselijke fouten bij de interpretatie van kleuren en timing, waardoor betrouwbare thuistesten voor niet-experts mogelijk worden. Deze aanpak ondersteunt de vroege detectie van metabole aandoeningen en verbetert de therapietrouw van patiënten door vereenvoudigde zelfmonitoring. Het kosteneffectieve, aanpasbare ontwerp maakt integratie in gedecentraliseerde diagnostische workflows voor het beheer van chronische ziekten mogelijk.
De methode past binnen workflows van vroege ontdekking tot preklinisch onderzoek door gestandaardiseerde, geautomatiseerde urineanalyse te bieden voor metabolisch fenotyperen en veiligheidsmonitoring.