30 августа 2016 г.
Чтобы исследовать простые подходы к изготовлению для нескольких потребностей в анализе, мы создали систему каналов, поглощающих жидкость, из хлопчатобумажного материала. Это устройство было использовано для создания платформы множественного обнаружения и решения проблем загрязнения, которые обычно затрагивают биомедицинские устройства на основе бокового потока, для клинического анализа мочи на нитриты, общий белок и уробилиноген.
Общая цель этого протокола состоит в том, чтобы изготовить аналитическое устройство из легкодоступного материала, хлопка, для использования в анализе. Главное преимущество такой техники заключается в том, что устройство легко изготовить. Он очень недорогой, может использоваться для нескольких анализов и быстро собирается.
Аналитический метод с прибором чувствителен к обнаружению образцов и реакционных загрязнений. Демонстрировать процедуру будет Шанг-Чи Линь, который сыграл важную роль в разработке этого метода. Начните с подготовки тест-полоски приборами.
Во-первых, определите гидрофобность очищающей ваты для тест-полосок с помощью стандартного измерения угла контакта с каплями деионизированной воды. Затем приступайте к изготовлению аналитического прибора на основе хлопка, разрезая очищающий хлопок на кусочки размером 5,5 сантиметра на один сантиметр. Используйте резак для бумаги.
Следующим этапом является сверление наборов из трех отверстий диаметром 0,5 сантиметра в листе пленки для ламинации. Сверлите отверстия рядами с расстоянием между отверстиями один сантиметр. Из каждого набора отверстий получается тестовая полоска, а на стандартный лист ламинационной пленки можно уместить до 36 полосок.
Затем проложите очищающую вату между просверленным листом пленки для ламинации и непросверленным листом пленки для ламинирования. Затем используйте стандартный ламинатор для упаковки устройства. Теперь вырезаем отдельные 5,5 на один сантиметр тестовые полоски приборов из сборки.
Чтобы сделать стандартные кривые трех тестовых решений, необходимо 48 полосок. На каждой тестовой площадке с помощью острого лезвия сделайте небольшой канал от центра каждой тестовой зоны к гидрофильному слою продольного устройства. Будьте осторожны, чтобы разрезать устройство только наполовину.
Теперь вставьте диски хроматографической бумаги диаметром полсантиметра в каждое из трех отверстий. Пленка для ламинирования должна иметь небольшую кромку, под которую можно подправить края подушечки. Для полоски для анализа мочи покройте нитритные тестовые диски раствором индикатора нитритов.
Нанесите на пробирную площадку для анализа белка раствор индикатора BSA. И покройте блокнот для анализа уробилиногена индикатором уробилиногена. Дайте полоскам полностью высохнуть при температуре окружающей среды, прежде чем продолжить.
Для каждого приготовленного стандарта опустите поглощающий конец подготовленного устройства в стандартный раствор на десять секунд. Каждая полоска должна впитать от 200 до 300 микролитров раствора. Подготовьте три тест-полоски для каждой стандартной испытуемой концентрации.
Подождите десять минут, чтобы колориметрическая реакция завершилась при комнатной температуре. Теперь просканируйте устройства, чтобы проанализировать цвет каждой тестовой площадки. Используйте настольный сканер в режиме RGB и на 600 dpi.
Анализируйте отсканированное изображение с помощью стандартного программного обеспечения, такого как ImageJ. После открытия отсканированных файлов изображений выберите изображение в командах меню и выберите Тип, чтобы преобразовать изображения RGB в 8-битные оттенки серого. Затем с помощью овального инструмента на панели инструментов выберите аналитическую область тестовой площадки.
Затем выберите «Анализ» в командах меню и выберите «Измерить», чтобы проанализировать интенсивность цвета. Исходя из результатов средней интенсивности, постройте стандартные кривые для анализов. В этом случае аппроксимируйте стандартную кривую для нитритного анализа с помощью квадратичной модели, а стандартные кривые для общего белка и уробилиногена подогнайте с помощью линейных регрессионных моделей.
На гидрофобном интерфейсе изготовленного устройства угол контакта с внешним хлопком был измерен под углом 127 градусов, плюс-минус 5 градусов. С помощью приборов были построены стандартные кривые для установления пределов обнаружения для каждого анализа. Для нитритов предел обнаружения составлял 0,147 миллимоляра.
Для бычьего сывороточного альбумина, белкового тестового раствора, предел обнаружения составлял 3,7 микромоляра. Для уробилиногена предел обнаружения составлял 4,9 миллиграмма на литр. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как изготавливать приборы для диагностики хлопка с гидрофобностью внешнего слоя, которая помогает избежать загрязнения.
После освоения этой техники ее можно сделать за один или два часа, если она выполнена правильно. При попытке выполнить эту процедуру важно определить гидрофобность внешнего слоя очищающей ваты путем измерения угла контакта.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
Это исследование представляет систему жидкопоглощающих каналов из хлопкового материала, предназначенную для множества анализов. Устройство устраняет проблемы загрязнения, распространенные в биомедицинских устройствах с боковым потоком, особенно для клинического анализа мочи.
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.