◎ Microswitches fun Wapọ, Gbẹkẹle Lori-Ibeere Liquid mimu

O ṣeun fun lilo si www.chinacdoe.com.Ẹya ẹrọ aṣawakiri ti o nlo ni atilẹyin CSS lopin.Fun iriri ti o dara julọ, a ṣeduro pe ki o lo ẹrọ aṣawakiri imudojuiwọn kan (tabi mu Ipo Ibamu ṣiṣẹ ni Internet Explorer).Lakoko, lati rii daju pe atilẹyin tẹsiwaju, a yoo ṣe aaye naa laisi awọn aza ati JavaScript.

Lab-on-a-chip awọn ọna ṣiṣe pẹlu awọn agbara lori aaye n funni ni agbara fun iyara ati iwadii aisan deede ati pe o wulo ni awọn eto idamu orisun nibiti awọn ohun elo biomedical ati awọn alamọdaju ikẹkọ ko si.Bibẹẹkọ, ṣiṣẹda eto idanwo aaye-ti-itọju ti o ni gbogbo awọn ẹya pataki fun pinpin iṣẹ-ọpọlọpọ, itusilẹ ibeere, iṣẹ igbẹkẹle, ati ibi ipamọ igba pipẹ ti awọn reagents jẹ ipenija nla kan.Nibi a ṣe apejuwe imọ-ẹrọ iyipada irin-ajo kekere ti o lefa ti o le ṣe afọwọyi awọn fifa ni eyikeyi itọsọna, pese deede ati idahun iwọn si titẹ afẹfẹ ti a lo, ati duro ni iduroṣinṣin lodi si awọn gbigbe lojiji ati awọn gbigbọn.Da lori imọ-ẹrọ, a tun ṣapejuwe idagbasoke ti eto ifasilẹ pq polymerase ti o ṣepọ ifihan reagent, dapọ ati awọn iṣẹ ifaseyin gbogbo ninu ilana kan, eyiti o ṣaṣeyọri iṣẹ “apẹẹrẹ-in-idahun-jade” fun gbogbo awọn ayẹwo imu imu ile-iwosan lati awọn alaisan 18 pẹlu Aarun ayọkẹlẹ ati awọn iṣakoso kọọkan 18, ni ibamu ti o dara ti kikankikan fluorescence pẹlu iṣesi pq polymerase boṣewa (awọn iyeida Pearson> 0.9).Da lori imọ-ẹrọ, a tun ṣapejuwe idagbasoke ti eto ifasilẹ pq polymerase ti o ṣepọ ifihan reagent, dapọ ati awọn iṣẹ ifaseyin gbogbo ninu ilana kan, eyiti o ṣaṣeyọri iṣẹ “apẹẹrẹ-in-idahun-jade” fun gbogbo awọn ayẹwo imu imu ile-iwosan lati awọn alaisan 18 pẹlu aarun ayọkẹlẹ ati awọn iṣakoso kọọkan 18, ni ibamu ti o dara ti kikankikan fluorescence pẹlu iṣesi pq polymerase boṣewa (awọn iyeida Pearson> 0.9).Основываваль на на на набабыботкитку сазе пепной пеакой пеакой пепной пеакой пепной пепной пеакой пепной пеакой пепной пеакой пепно И ведедеяя реров, Смешиванакесесечие «ететеспе в обетапе в обетапечие «выхол-выход» для Всvх клиническохзов из носа От 18 пацивтов С u грипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии Awọn ọna kika Пирсона> 0,9).Da lori imọ-ẹrọ yii, a tun ṣe apejuwe idagbasoke ti eto ifasilẹ pq polymerase ti o daapọ awọn iṣẹ ti abẹrẹ, dapọ, ati fesi ni ilana kan, ti o mu ki awọn ayẹwo-ni-idahun jade fun gbogbo awọn apẹẹrẹ imu imu ti ile-iwosan lati awọn alaisan aarun ayọkẹlẹ 18.ati awọn idari ẹni kọọkan 18, ni adehun to dara pẹlu boṣewa ifasẹyin pipọ polymerase pipọ kikankikan (awọn iye-iye Pearson> 0.9).Da lori imọ-ẹrọ yii, a tun ṣe apejuwe idagbasoke ti eto ifasilẹ pq polymerase kan ti o ṣepọ abẹrẹ reagent, dapọ, ati awọn iṣẹ ifarabalẹ lati ṣe itupalẹ gbogbo awọn apẹẹrẹ imu imu ti ile-iwosan lati awọn apẹẹrẹ alaisan ti imu imu 18.Influenza ati 18 awọn iṣakoso kọọkan, iwọn fluorescence baamu. daradara pẹlu iṣesi pq polymerase boṣewa (alafisọdipupo Pearson> 0.9).Syeed ti a dabaa ṣe iṣeduro adaṣe igbẹkẹle ti itupalẹ biomedical ati nitorinaa o le mu yara iṣowo ti ọpọlọpọ awọn ẹrọ idanwo aaye-itọju.
Awọn arun eniyan ti n yọ jade, gẹgẹbi ajakaye-arun COVID-19 ti 2020 ti o ti gba ẹmi awọn miliọnu eniyan, jẹ eewu nla si ilera agbaye ati ọlaju eniyan1.Ni kutukutu, iyara ati wiwa deede ti awọn arun jẹ pataki lati ṣakoso itankale ọlọjẹ ati ilọsiwaju awọn abajade itọju.Eto ilolupo iwadii akọkọ ti o da lori awọn ile-iṣẹ aarin nibiti awọn ayẹwo idanwo ti firanṣẹ si awọn ile-iwosan tabi awọn ile-iwosan iwadii ati ṣiṣe nipasẹ awọn alamọdaju lọwọlọwọ ni ihamọ iwọle fun o fẹrẹ to awọn eniyan bilionu 5.8 ni kariaye, ni pataki awọn ti ngbe ni awọn eto ihamọ orisun.nibiti aini awọn ohun elo biomedical gbowolori ati awọn alamọja ti o peye wa.Awọn oniwosan ile-iwosan 2. Nitorinaa, iwulo iyara wa lati ṣe agbekalẹ eto laabu-on-a-chip ti kii ṣe gbowolori ati ore-olumulo pẹlu agbara idanwo aaye-itọju (POCT) ti o le pese awọn oniwosan oniwosan pẹlu alaye iwadii akoko lati ṣe awọn ipinnu iwadii aisan ti alaye. .ati itọju 3.
Awọn itọnisọna Ajo Agbaye ti Ilera (WHO) sọ pe POCT pipe yẹ ki o jẹ ti ifarada, ore-olumulo (rọrun lati lo pẹlu ikẹkọ kekere), deede (yago fun awọn odi eke tabi awọn idaniloju eke), yara ati igbẹkẹle (pese awọn ohun-ini atunṣe to dara), ati ifijiṣẹ (ti o lagbara ipamọ igba pipẹ ati ni imurasilẹ wa si awọn olumulo ipari)4.Lati pade awọn ibeere wọnyi, awọn eto POCT gbọdọ pese awọn ẹya wọnyi: iwọn lilo to wapọ lati dinku ilowosi afọwọṣe, itusilẹ ibeere si iwọn gbigbe reagent fun awọn abajade idanwo deede, ati iṣẹ igbẹkẹle lati koju gbigbọn ayika.Lọwọlọwọ, ẹrọ POCT ti a lo julọ julọ ni ṣiṣan ṣiṣan ita ti ita5,6 ti o ni ọpọlọpọ awọn fẹlẹfẹlẹ ti awọn membran nitrocellulose la kọja ti o titari iwọn kekere pupọ ti ayẹwo siwaju, ti n ṣe atunṣe pẹlu awọn reagents ti a ti ṣaju tẹlẹ nipasẹ agbara capillary.Botilẹjẹpe wọn ni anfani ti idiyele kekere, irọrun ti lilo, ati awọn abajade iyara, awọn ẹrọ POCT ti o da lori ṣiṣan le ṣee lo fun awọn idanwo ti ibi nikan (fun apẹẹrẹ, awọn idanwo glucose7,8 ati awọn idanwo oyun9,10) laisi nilo awọn itupalẹ ipele pupọ.awọn aati (fun apẹẹrẹ ikojọpọ ti ọpọlọpọ awọn reagents, dapọ, multiplexing).Ni afikun, awọn ipa awakọ ti o ṣakoso gbigbe omi (ie, awọn ipa agbara capillary) ko pese aitasera to dara, paapaa laarin awọn ipele, ti o mu abajade atunṣe ko dara11 ati ṣiṣe awọn ẹgbẹ ṣiṣan ita ni akọkọ wulo fun wiwa to dara12,13.
Awọn agbara iṣelọpọ ti o gbooro ni micro- ati nanoscale ti ṣẹda awọn aye fun idagbasoke awọn ẹrọ POCT microfluidic fun awọn iwọn wiwọn14,15,16,17.Nipa ṣatunṣe awọn ohun-ini ti wiwo 18, 19 ati geometry ti awọn ikanni 20, 21, 22, agbara capillary ati iwọn sisan ti awọn ẹrọ wọnyi le ni iṣakoso.Bibẹẹkọ, igbẹkẹle wọn, paapaa fun awọn olomi ti o tutu pupọ, jẹ itẹwẹgba nitori awọn aiṣedeede iṣelọpọ, awọn abawọn ohun elo, ati ifamọ si awọn gbigbọn ayika.Ni afikun, niwọn igba ti a ti ṣẹda ṣiṣan capillary ni wiwo gaasi-omi, ko si ṣiṣan afikun le ṣe ifilọlẹ, paapaa lẹhin kikun ikanni microfluidic pẹlu omi bibajẹ.Nitorinaa, fun wiwa eka diẹ sii, awọn igbesẹ pupọ ti abẹrẹ ayẹwo gbọdọ ṣee ṣe24,25.
Lara awọn ẹrọ microfluidic, awọn ẹrọ microfluidic centrifugal jẹ ọkan ninu awọn solusan ti o dara julọ fun POCT26,27.Ẹrọ awakọ rẹ jẹ anfani ni pe agbara awakọ le ni iṣakoso nipasẹ ṣiṣatunṣe iyara iyipo.Sibẹsibẹ, aila-nfani ni pe agbara centrifugal nigbagbogbo ni itọsọna si eti ita ti ẹrọ naa, ti o jẹ ki o nira lati ṣe imuse awọn aati-igbesẹ pupọ ti o nilo fun awọn itupalẹ eka sii.Botilẹjẹpe awọn agbara awakọ afikun (fun apẹẹrẹ awọn capillaries 28, 29 ati ọpọlọpọ awọn miiran 30, 31, 32, 33, 34, 35) ni afikun si agbara centrifugal ni a ṣe agbekalẹ fun iwọn lilo iṣẹ-ọpọlọpọ, gbigbe omi airotẹlẹ le tun waye nitori pe awọn ipa afikun wọnyi jẹ aṣẹ ni gbogbogbo. ti iwọn kekere ju agbara centrifugal, ṣiṣe wọn munadoko nikan lori awọn sakani iṣẹ kekere tabi ko wa lori ibeere pẹlu itusilẹ omi.Ṣiṣepọ awọn ifọwọyi pneumatic sinu microfluidics centrifugal gẹgẹbi awọn ọna kainetik centrifugal 36, 37, 38, awọn ọna thermopneumatic 39 ati awọn ọna pneumatic ti nṣiṣe lọwọ 40 ti fihan lati jẹ yiyan ti o wuyi.Pẹlu ọna counterfugodynamic, iho afikun ati awọn microchannel asopọ pọ si ẹrọ naa fun iṣẹ ita ati inu, botilẹjẹpe iṣẹ ṣiṣe fifa rẹ (ni ibiti o wa lati 75% si 90%) jẹ igbẹkẹle pupọ lori nọmba awọn iyipo fifa ati iki. ti olomi.Ni ọna thermopneumatic, awọ-ara latex ati iyẹwu gbigbe omi jẹ apẹrẹ pataki lati fi edidi tabi tun iwọle sii nigbati iwọn afẹfẹ idẹkùn ba gbona tabi tutu.Bibẹẹkọ, iṣeto alapapo / itutu agbaiye n ṣafihan awọn iṣoro idahun ti o lọra ati pe o fi opin si lilo rẹ ni awọn igbelewọn igbona (fun apẹẹrẹ, ifasilẹ pq polymerase (PCR)).Pẹlu ọna pneumatic ti nṣiṣe lọwọ, itusilẹ ibeere ati iṣipopada inu jẹ aṣeyọri nipasẹ ohun elo igbakana ti titẹ rere ati awọn iyara iyipo ti o baamu deede nipasẹ awọn ẹrọ iyara to gaju.Awọn isunmọ aṣeyọri miiran wa ni lilo awọn oṣere pneumatic nikan (titẹ rere 41, 42 tabi titẹ odi 43) ati awọn aṣa atọwọdọwọ deede.Nipa titẹ titẹ ni itẹlera ninu iyẹwu pneumatic, omi naa ti fa siwaju peristaltically, ati pe àtọwọdá pipade deede ṣe idilọwọ ẹhin omi nitori peristalsis, nitorinaa riri awọn iṣẹ omi ti o nipọn.Bibẹẹkọ, lọwọlọwọ nikan ni nọmba to lopin ti awọn imọ-ẹrọ microfluidic ti o le ṣe awọn iṣẹ omi ti o nipọn ninu ẹrọ POCT kan, pẹlu pinpin iṣẹ-pupọ, itusilẹ ibeere, iṣẹ igbẹkẹle, ibi ipamọ igba pipẹ, mimu awọn olomi viscosity giga, ati iye owo-doko iṣelọpọ.Gbogbo ni akoko kanna.Aisi iṣẹ ṣiṣe ti ọpọlọpọ-igbesẹ le tun jẹ ọkan ninu awọn idi ti awọn ọja POCT diẹ ti iṣowo bii Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat, ati Rhonda ti ṣafihan ni aṣeyọri lori ọja ṣiṣi titi di oni.
Ninu iwe yii, a dabaa actuator microfluidic pneumatic kan ti o da lori imọ-ẹrọ iyipada oruka alawọ ewe (FAST).FAST darapọ gbogbo awọn ohun-ini pataki ni akoko kanna fun ọpọlọpọ awọn reagents lati microliters si milimita.FAST ni awọn membran rirọ, awọn lefa ati awọn bulọọki.Laisi ohun elo ti titẹ afẹfẹ, awọn membran, levers ati awọn bulọọki le wa ni pipade ni wiwọ ati omi inu le wa ni ipamọ fun igba pipẹ.Nigbati titẹ ti o yẹ ba lo ati ṣatunṣe si ipari ti lefa, diaphragm naa gbooro ati titari lefa si ipo ṣiṣi, gbigba omi laaye lati kọja.Eyi ngbanilaaye iwọn wiwọn olomi pupọ ni kasikedi, nigbakanna, lẹsẹsẹ tabi ọna yiyan.
A ti ṣe agbekalẹ eto PCR kan nipa lilo FAST lati ṣe awọn abajade esi-ni-ayẹwo fun wiwa aarun ayọkẹlẹ A ati awọn ọlọjẹ B (IAV ati IBV).A ṣaṣeyọri idiwọn kekere ti wiwa (LOD) ti awọn adakọ 102 / mL, idanwo pupọ wa ṣe afihan pato fun IAV ati IBV ati gba laaye ọlọjẹ ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ.Awọn abajade idanwo ile-iwosan nipa lilo apẹẹrẹ swab imu lati awọn alaisan 18 ati awọn eniyan ti o ni ilera 18 ṣe afihan ifọkanbalẹ ti o dara ni kikankikan fluorescence pẹlu boṣewa RT-PCR (awọn iyeida Pearson> 0.9).Awọn abajade idanwo ile-iwosan nipa lilo apẹẹrẹ swab imu lati awọn alaisan 18 ati awọn eniyan ti o ni ilera 18 ṣe afihan ifọkanbalẹ ti o dara ni kikankikan fluorescence pẹlu boṣewa RT-PCR (awọn iyeida Pearson> 0.9).Результаты клинических испытаний спользованием образца сответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (awọn ọna kika > 0,9).Awọn abajade ti awọn idanwo ile-iwosan nipa lilo apẹẹrẹ swab imu lati awọn alaisan 18 ati awọn eniyan ti o ni ilera 18 ṣe afihan adehun ti o dara laarin kikankikan fluorescence ti boṣewa RT-PCR (awọn iye-iye Pearson> 0.9).0.9) ………………………………………………………………………………. Результаты клинических испытаний с использованием образ | соответствие между интенсивностью флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (kоэффициент Пирсона> 0,9).Awọn abajade ti awọn idanwo ile-iwosan nipa lilo awọn apẹẹrẹ swab imu lati awọn alaisan 18 ati awọn eniyan ti o ni ilera 18 ṣe afihan adehun to dara laarin kikankikan fluorescence ati boṣewa RT-PCR (Coefficient Pearson> 0.9).Iye owo ohun elo ti a pinnu fun ẹrọ FAST-POCT jẹ isunmọ US $1 (Tabili 1 Afikun) ati pe o le dinku siwaju sii nipa lilo awọn ọna iṣelọpọ iwọn nla (fun apẹẹrẹ mimu abẹrẹ).Ni otitọ, awọn ẹrọ POCT ti o da lori FAST ni gbogbo awọn ẹya pataki ti a fun ni aṣẹ nipasẹ WHO ati pe o ni ibamu pẹlu awọn ọna idanwo biokemika tuntun gẹgẹbi gigun kẹkẹ gbigbona pilasima44, imunoassays ti ko ni imudara ati awọn idanwo iṣẹ ṣiṣe nanobody46 ti o jẹ ẹhin ti awọn eto POCT.seese.
Lori ọpọtọ.1a ṣe afihan eto ti pẹpẹ FAST-POCT, eyiti o ni awọn iyẹwu olomi mẹrin: iyẹwu iṣaju-ipamọ, iyẹwu idapọpọ, iyẹwu ifaseyin, ati iyẹwu egbin.Bọtini si iṣakoso ṣiṣan omi jẹ apẹrẹ FAST (ti o ni awọn membran rirọ, awọn lefa ati awọn bulọọki) ti o wa ni iyẹwu iṣaju-ipamọ ati iyẹwu idapọpọ.Gẹgẹbi ọna imuṣiṣẹ pneumatically, apẹrẹ FAST n pese iṣakoso ṣiṣan ṣiṣan kongẹ, pẹlu pipade/ṣii iyipada, iwọn lilo lọpọlọpọ, itusilẹ ito ibeere, iṣẹ igbẹkẹle (fun apẹẹrẹ, ailagbara si gbigbọn ayika), ati ibi ipamọ igba pipẹ.Syeed FAST-POCT ni awọn ipele mẹrin: Layer atilẹyin, Layer fiimu rirọ, Layer fiimu ṣiṣu kan, ati Layer ideri, bi o ṣe han ni wiwo ti o gbooro ni Ọpọtọ 1b (tun han ni awọn alaye ni Awọn eeya Afikun S1 ati S2 ).Gbogbo awọn ikanni ati awọn yara gbigbe omi (gẹgẹbi ibi-ipamọ iṣaaju ati awọn iyẹwu ifaseyin) ti wa ni ifibọ sinu PLA (polylactic acid) awọn sobusitireti ti o wa lati 0.2 mm (apakan tinrin julọ) si 5 mm nipọn.Ohun elo fiimu rirọ jẹ PDMS ti o nipọn 300 µm ti o ni irọrun gbooro nigbati titẹ afẹfẹ ba lo nitori “sisanra” ati modulus kekere ti rirọ (nipa 2.25 MPa47).Fiimu polyethylene jẹ ti polyethylene terephthalate (PET) pẹlu sisanra ti 100 µm lati daabobo fiimu rirọ lati ibajẹ pupọ nitori titẹ afẹfẹ.Ni ibamu si awọn iyẹwu, Layer sobusitireti ni awọn lefa ti a ti sopọ si Layer ideri (ṣe ti PLA) nipasẹ awọn mitari lati ṣakoso sisan omi.Fiimu rirọ ti a lẹ pọ si Layer afẹyinti nipa lilo teepu alemora apa meji (ARseal 90880) ati ki o bo pelu fiimu ṣiṣu kan.Awọn ipele mẹta ni a pejọ lori sobusitireti nipa lilo apẹrẹ T-agekuru ni Layer ideri.T-dimole ni aafo laarin awọn ẹsẹ meji.Nigbati agekuru naa ti fi sii sinu yara, awọn ẹsẹ meji tẹ diẹ, lẹhinna pada si ipo atilẹba wọn ati ni wiwọ ideri ati atilẹyin bi wọn ti n kọja nipasẹ iho (Afikun Ọpọtọ. S1).Awọn ipele mẹrin lẹhinna ni a pejọ nipa lilo awọn asopọ.
Aworan atọka ti pẹpẹ ti n ṣapejuwe ọpọlọpọ awọn yara iṣẹ ṣiṣe ati awọn ẹya ti FAST.b tobi aworan atọka ti FAST-POCT Syeed.c Fọto ti Syeed lẹgbẹẹ owo dola Amerika mẹẹdogun kan.
Ilana iṣẹ ti aaye FAST-POCT ni a fihan ni Nọmba 2. Awọn paati bọtini jẹ awọn bulọọki lori ipilẹ ipilẹ ati awọn isunmọ lori Layer ideri, eyiti o jẹ abajade kikọlu kikọlu nigbati awọn ipele mẹrin ba pejọ nipa lilo apẹrẹ T. .Nigbati a ko ba lo titẹ afẹfẹ (fig. 2a), kikọlu ti o baamu jẹ ki mitari lati tẹ ati dibajẹ, ati pe a lo ipa tiipa nipasẹ lefa lati tẹ fiimu rirọ lodi si bulọki, ati pe omi ti o wa ninu iho edidi jẹ asọye. bi awọn kan kü ipinle.O yẹ ki o ṣe akiyesi pe ni ipo yii, a ti tẹ lefa si ita, bi a ṣe han ni wiwo ẹgbẹ ni 2a.Nigbati a ba pese afẹfẹ (Fig. 2b), awọ ara rirọ gbooro si ita si ideri ati titari lefa soke, nitorinaa ṣiṣi aafo laarin lefa ati bulọki fun omi lati ṣan sinu iyẹwu ti o tẹle, eyiti o jẹ asọye bi ipo ṣiṣi. .Lẹhin itusilẹ titẹ afẹfẹ, lefa le pada si ipo atilẹba rẹ ki o duro ṣinṣin nitori rirọ ti mitari.Awọn fidio ti awọn agbeka lefa ni a gbekalẹ ni fiimu afikun S1.
A. Aworan atọka ati awọn fọto nigba pipade.Ni laisi titẹ, lefa tẹ awo ilu lodi si bulọọki, ati pe omi ti wa ni edidi.b Ni ipo ti o dara.Nigbati titẹ ba lo, awọ ara ilu naa gbooro ati titari lefa soke, nitorinaa ikanni naa ṣii ati omi le ṣàn.c Mọ iwọn abuda ti titẹ pataki.Awọn iwọn abuda pẹlu ipari ti lefa (L), aaye laarin esun ati mitari (l) ati sisanra ti itujade lefa (t).Fs jẹ agbara ikọpọ ni aaye fifun B. q jẹ ẹru pinpin iṣọkan lori lefa.Tx* duro fun iyipo ti o ni idagbasoke nipasẹ lefa isunmọ.Titẹ pataki ni titẹ ti o nilo lati gbe lefa soke ki o jẹ ki omi ṣiṣan.d Awọn abajade imọ-jinlẹ ati esiperimenta ibatan laarin titẹ pataki ati iwọn eroja.n = 6 awọn adanwo ominira ni a ṣe ati pe a fihan data bi ± iyatọ boṣewa.Awọn data aise ti gbekalẹ bi awọn faili data aise.
Awoṣe analitikali ti o da lori imọ-itumọ tan ina ti ni idagbasoke lati ṣe itupalẹ igbẹkẹle ti PC titẹ pataki nibiti aafo naa ṣii lori awọn paramita jiometirika (fun apẹẹrẹ, L jẹ ipari ti lefa, l jẹ aaye laarin bulọki ati mitari, S ni lefa Agbegbe olubasọrọ pẹlu omi t jẹ sisanra ti protrusion lefa, bi a ṣe han ni aworan 2c).Gẹ́gẹ́ bí ẹ̀kúnrẹ́rẹ́ nínú Àfikún Awọn akọsilẹ àti Àfikún Figure S3, aafo yoo ṣí nigbati \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\), nibiti Fs jẹ iyipo. \ ({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) lati pa awon ipa ti o nii se pelu ibaamu dada ki o si fa ki isunmi te.Idahun esiperimenta ati awoṣe itupalẹ ṣe afihan adehun ti o dara (Fig. 2d), ti o fihan pe titẹ pataki Pc pọ si pẹlu t / l ti o pọ si ati idinku L, eyiti o rọrun lati ṣalaye nipasẹ awoṣe tan ina kilasika, ie iyipo pọ si pẹlu t / Gbe. .Nitorinaa, itupalẹ imọ-jinlẹ wa fihan ni kedere pe titẹ pataki le ni iṣakoso ni imunadoko nipasẹ ṣiṣatunṣe gigun lefa L ati ipin t / l, eyiti o pese ipilẹ pataki fun apẹrẹ ti Syeed FAST-POCT.
Ipele FAST-POCT n pese ipese multifunctional (ti o han ni Figure 3a pẹlu inset ati ṣàdánwò), eyi ti o jẹ ẹya pataki julọ ti POCT aṣeyọri, nibiti awọn fifa omi le ṣan ni eyikeyi itọsọna ati ni eyikeyi aṣẹ (cascade, igbakana, lẹsẹsẹ) tabi multichannel ti o yan. fifunni .– dosing iṣẹ.Lori ọpọtọ.3a(i) ṣe afihan ipo iwọn lilo cascaded ninu eyiti awọn iyẹwu meji tabi diẹ sii ti wa ni cascaded nipa lilo awọn bulọọki lati ya awọn oriṣiriṣi awọn ifaseyin ati lefa lati ṣakoso awọn ipinlẹ ṣiṣi ati pipade.Nigbati titẹ ba lo, omi naa n ṣan lati oke si iyẹwu isalẹ ni ọna kasikedi.O yẹ ki o ṣe akiyesi pe awọn iyẹwu kasikedi le kun fun awọn kemikali tutu tabi awọn kemikali gbigbẹ gẹgẹbi awọn lulú lyophilized.Ninu idanwo ni Ọpọtọ 3a (i), inki pupa lati iyẹwu oke n ṣàn pẹlu lulú awọ buluu (sulfate ejò) sinu iyẹwu keji ati ki o yipada buluu dudu nigbati o ba de iyẹwu isalẹ.O tun fihan titẹ iṣakoso fun fifa omi ti n fa.Bakanna, nigbati a ba so lefa kan si awọn iyẹwu meji, o di ipo abẹrẹ nigbakanna, bi o ṣe han ni ọpọtọ.3a (ii), ninu eyiti omi le pin ni iṣọkan lori awọn iyẹwu meji tabi diẹ sii nigbati titẹ ba lo.Niwọn igba ti titẹ to ṣe pataki da lori gigun ti lefa, ipari ti lefa le jẹ tunṣe lati ṣaṣeyọri ilana abẹrẹ lẹsẹsẹ bi a ṣe han ni ọpọtọ.3a (iii).A lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long) ti sopọ si iyẹwu B ati lefa kukuru kan (pẹlu titẹ pataki Pc_short> Pc_long) ti sopọ si iyẹwu A. Bi titẹ P1 (Pc_long <P1 <Pc_short) ti lo, omi nikan ni pupa le ṣàn si iyẹwu B ati nigbati titẹ ti pọ si P2 (> Pc_short), omi bulu le ṣan si iyẹwu A. Ipo abẹrẹ ti o tẹle yii kan si awọn oriṣiriṣi omi ti n gbe lọ si awọn iyẹwu ti o ni ibatan wọn ni ọkọọkan, eyiti o ṣe pataki fun POCT aṣeyọri kan. ẹrọ.A lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long) ti sopọ si iyẹwu B ati lefa kukuru kan (pẹlu titẹ pataki Pc_short> Pc_long) ti sopọ si iyẹwu A. Bi titẹ P1 (Pc_long Pc_short), omi bulu le ṣan si iyẹwu A. Ipo abẹrẹ ti o tẹle yii kan si awọn oriṣiriṣi omi ti n gbe lọ si awọn iyẹwu ti o ni ibatan wọn ni ọkọọkan, eyiti o ṣe pataki fun POCT aṣeyọri kan. ẹrọ.Длинный рычаг соединен с камерой A. При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) дАмеререререда бакочие двеличеность межет режет режет послельновательно впосльедом послельно впослельно ска примяоменяетенныуперерватеремпамеры, черый иеры poct.A lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long) ti a ti sopọ si iyẹwu B, ati lefa kukuru kan (pẹlu titẹ pataki Pc_short> Pc_long) ti sopọ si iyẹwu A. Nigbati titẹ P1 (Pc_long PC_short), awọn bulu omi le ṣàn sinu iyẹwu A. Eleyi lesese abẹrẹ mode ti wa ni loo si orisirisi awọn fifa lesese gbe si awọn oniwun iyẹwu, eyi ti o jẹ lominu ni. fun aseyori POCT.ẹrọ. Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг ( критическое давлское > Pоcshort Mèrò A.Apa gigun (titẹ pataki Pc_long) ti sopọ si iyẹwu B ati apa kukuru (titẹ pataki Pc_short> Pc_long) ti sopọ si iyẹwu A.При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) в камеру B может поступать в камеру A может поступать синяя жидкость.Nigbati titẹ P1 (Pc_long <P1 <Pc_short) ba lo, omi pupa nikan le wọ inu iyẹwu B, ati nigbati titẹ ba pọ si P2 (> Pc_short), omi bulu le wọ inu iyẹwu A. Ipo abẹrẹ atẹle yii dara fun gbigbe gbigbe ti lẹsẹsẹ ti orisirisi awọn fifa sinu awọn iyẹwu oniwun, eyiti o ṣe pataki fun ṣiṣe aṣeyọri ti ẹrọ POCT.Nọmba 3a (iv) ṣe afihan ipo abẹrẹ yiyan, nibiti iyẹwu akọkọ ti ni kukuru (pẹlu titẹ pataki Pc_short) ati lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long <Pc_short) ti a ti sopọ si iyẹwu A ati iyẹwu B, lẹsẹsẹ, ni afikun. si ikanni afẹfẹ miiran ti a ti sopọ si iyẹwu B. Lati gbe omi lọ si iyẹwu A akọkọ, titẹ P1 (Pc_long <P1 <Pc_short) ati P2 (P2> P1) pẹlu P1 + P2> Pc_short ti a lo si ẹrọ naa ni akoko kanna.Nọmba 3a (iv) ṣe afihan ipo abẹrẹ yiyan, nibiti iyẹwu akọkọ ti ni kukuru (pẹlu titẹ pataki Pc_short) ati lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long P1) pẹlu P1 + P2> Pc_short ti a lo si ẹrọ naa ni akoko kanna.Lori ọpọtọ.3а(iv) показан режим селективного впрыска, при котором основная камера имела kороткий рычаг (с критическим давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камерой B.3a (iv) ṣe afihan ipo abẹrẹ ti o yan, ninu eyiti iyẹwu akọkọ ni kukuru (pẹlu titẹ pataki Pc_short) ati lefa gigun (pẹlu titẹ pataki Pc_long P1), где P1 + P2> Pc_short.si ikanni afẹfẹ miiran ti a ti sopọ si iyẹwu B. Lati akọkọ gbigbe omi si iyẹwu A, awọn titẹ P1 (Pc_long P1) ni a lo nigbakanna si ẹrọ naa, nibiti P1 + P2> Pc_short. 3а(iv) показан режим селективного впрыска, когда основная камера имеет короткий стержень (с критическим давлением Pc_short) и длинный стержень (с критическим давлением Pc_long < Pc_short), соединенные с камерой A и камерой B соответственно, и в дополнение к другому воздушному каналу, подключенному комнате B.3a (iv) ṣe afihan ipo abẹrẹ ti o yan nigbati iyẹwu akọkọ ba ni kukuru kukuru (titẹ pataki Pc_short) ati igi gigun kan (titẹ pataki Pc_long <Pc_short) ti a ti sopọ si iyẹwu A ati iyẹwu B lẹsẹsẹ, ati ni afikun si ọna afẹfẹ miiran, ti sopọ si yara B.Bayi, P2 ṣe idiwọ omi lati wọ inu iyẹwu B;Nibayi, apapọ titẹ P1 + P2 ti kọja titẹ agbara pataki lati muu lefa kukuru ti a ti sopọ si iyẹwu A lati jẹ ki ṣiṣan omi lọ si iyẹwu A. Lẹhinna, nigbati iyẹwu B nilo lati kun, a nilo lati lo P1 nikan (Pc_long < P1 <Pc_short) ninu iyẹwu akọkọ lati mu lefa gigun ṣiṣẹ ati gba omi laaye lati ṣan si iyẹwu B. O le ṣe akiyesi kedere lati akoko t = 3 s si 9 s pe omi inu iyẹwu A duro nigbagbogbo lakoko ti o pọ si ni iyẹwu. B nigbati titẹ P1 ti lo.Nibayi, apapọ titẹ P1 + P2 ti kọja titẹ agbara pataki lati muu lefa kukuru ti a ti sopọ si iyẹwu A lati jẹ ki ṣiṣan omi lọ si iyẹwu A. Lẹhinna, nigbati iyẹwu B nilo lati kun, a nilo lati lo P1 nikan (Pc_long < P1 Ni akoko kanna, apapọ titẹ P1 + P2 kọja titẹ to ṣe pataki, ti n ṣe adaṣe lefa asopọ iyẹwu A, gbigba omi laaye lati ṣan sinu iyẹwu A.Nigbati o to akoko lati kun iyẹwu A, a kan lo P1 ni iyẹwu akọkọ ati P2 ni iyẹwu Atẹle.Ni ọna yii, ihuwasi sisan le yipada ni yiyan laarin awọn kamẹra A ati B. Iwa ṣiṣan ti awọn ipo pinpin iṣẹ-pupọ mẹrin ni a le rii ni fiimu afikun S2.
Apejuwe ti iṣẹ iyansilẹ multifunctional, ie (i) cascading, (ii) igbakana, (iii) lesese, ati (iv) iyansilẹ yiyan.Awọn ifọwọyi ṣe aṣoju iṣan-iṣẹ ati awọn ayeraye ti awọn ipo pinpin mẹrin wọnyi.b Awọn abajade ti awọn idanwo ipamọ igba pipẹ ni omi ti a ti sọ diionized ati ethanol.n = 5 awọn adanwo ominira ni a ṣe ati pe data han bi ± sd c.Awọn ifihan idanwo iduroṣinṣin nigbati ẹrọ FAST ati ẹrọ valve capillary (CV) wa ni (i) aimi ati (ii) awọn ipinlẹ gbigbọn.(iii) Iwọn didun la akoko fun FAST ati awọn ẹrọ CV ni orisirisi awọn igbohunsafẹfẹ igun.d Atẹjade awọn abajade idanwo lori ibeere fun (i) ẹrọ FAST ati (ii) ẹrọ CV.(iii) Ibasepo laarin iwọn didun ati akoko fun FAST ati awọn ẹrọ CV nipa lilo ipo titẹ lainidii.Gbogbo awọn ọpa iwọn, 1 cm.A pese data aise bi awọn faili data aise.
Ibi ipamọ igba pipẹ ti awọn reagents jẹ ẹya pataki miiran ti ẹrọ POCT aṣeyọri ti yoo gba awọn oṣiṣẹ ti ko ni ikẹkọ lọwọ lati mu awọn reagents lọpọlọpọ.Lakoko ti ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ ti ṣe afihan agbara wọn fun ibi ipamọ igba pipẹ (fun apẹẹrẹ, awọn microdispensers 35, awọn akopọ blister 48, ati awọn idii ọpá 49), iyẹwu gbigba iyasọtọ ni a nilo lati gba idii naa, eyiti o pọ si idiyele ati idiju;pẹlupẹlu, wọnyi ipamọ ise sise ko gba laaye lori-eletan pinpin ati ja si ni wastage ti reagents nitori ajẹkù ninu awọn apoti.Agbara ibi ipamọ igba pipẹ ni a rii daju nipasẹ ṣiṣe idanwo igbesi aye isare nipa lilo ohun elo PMMA ti o ni ẹrọ CNC nitori aibikita kekere rẹ ati resistance si permeation gaasi (Afikun Figure S5).Ohun elo idanwo naa ti kun fun omi ti a ti sọ diionized (omi ti a ti sọ diionized) ati 70% ethanol (awọn isọdọtun iyipada ti n ṣe adaṣe) ni 65°C fun awọn ọjọ 9.Mejeeji omi deionized ati ethanol ti wa ni ipamọ nipa lilo bankanje aluminiomu lati dènà iwọle lati oke.Idogba Arrhenius ati agbara imuṣiṣẹ ilaluja ti a royin ninu awọn iwe-iwe 50,51 ni a lo lati ṣe iṣiro deede akoko gidi.Lori ọpọtọ.3b ṣe afihan awọn abajade pipadanu iwuwo apapọ fun awọn ayẹwo 5 ti o fipamọ ni 65 ° C fun awọn ọjọ 9, deede si 0.30% fun omi ti a ti sọ diionized ati 0.72% fun 70% ethanol lori ọdun 2 ni 23 ° C.
Lori ọpọtọ.3c ṣe afihan idanwo gbigbọn.Niwọn bi àtọwọdá capillary (CV) jẹ ọna mimu omi ti o gbajumọ julọ laarin awọn ẹrọ POCT28,29 ti o wa, ẹrọ CV kan 300 µm fife ati 200 µm jin ni a lo fun lafiwe.A le rii pe nigbati awọn ẹrọ mejeeji ba wa ni iduro, omi inu FAST-POCT Syeed awọn edidi ati omi inu ẹrọ CV yoo wa ni titiipa nitori imugboroja ti ikanni lojiji, eyiti o dinku awọn ipa agbara.Bibẹẹkọ, bi igbohunsafẹfẹ angula vibrator ti orbital ti n pọ si, omi inu pẹpẹ FAST-POCT wa ni edidi, ṣugbọn omi inu ẹrọ CV n ṣàn sinu iyẹwu isalẹ (wo tun Fiimu S3 Afikun).Eyi ni imọran pe awọn mitari aibikita ti pẹpẹ FAST-POCT le lo agbara ẹrọ ti o lagbara si module lati pa omi ni wiwọ ninu iyẹwu naa.Sibẹsibẹ, ninu awọn ẹrọ CV, omi ti wa ni idaduro nitori iwọntunwọnsi laarin awọn ipele ti o lagbara, afẹfẹ, ati awọn ipele omi, ṣiṣẹda aisedeede, ati awọn gbigbọn le mu iwọntunwọnsi jẹ ki o fa ihuwasi sisan lairotẹlẹ.Awọn anfani ti aaye FAST-POCT ni pe o pese iṣẹ-ṣiṣe ti o gbẹkẹle ati yago fun awọn ikuna ni iwaju awọn gbigbọn ti o maa n waye lakoko ifijiṣẹ ati iṣẹ.
Ẹya pataki miiran ti aaye FAST-POCT jẹ itusilẹ ibeere rẹ, eyiti o jẹ ibeere pataki fun itupalẹ iwọn.Lori ọpọtọ.3d ṣe afiwe itusilẹ ibeere ti ẹrọ FAST-POCT ati ẹrọ CV.Lati ọpọtọ.3d (iii) a rii pe ẹrọ FAST ṣe idahun ni iyara si ifihan agbara titẹ.Nigba ti a ti lo titẹ si aaye FAST-POCT, omi ti nṣàn, nigbati titẹ ti tu silẹ, ṣiṣan naa duro lẹsẹkẹsẹ (Fig. 3d (i)).Iṣe yii le ṣe alaye nipasẹ ipadabọ rirọ iyara ti mitari, eyiti o tẹ lefa pada si bulọki, tiipa iyẹwu naa.Bibẹẹkọ, ito tẹsiwaju lati ṣan ninu ẹrọ CV, nikẹhin ti o yọrisi iwọn didun ito airotẹlẹ ti isunmọ 100 µl lẹhin titẹ ti tu silẹ (Ọya 3d(ii) ati Fiimu S4 Afikun).Eyi le ṣe alaye nipasẹ piparẹ ti ipa pinning capillary lori ririn pipe ti CV lẹhin abẹrẹ akọkọ.
Agbara lati mu awọn olomi ti o yatọ si tutu ati iki ninu ẹrọ kanna jẹ ipenija fun awọn ohun elo POCT.Wettability ti ko dara le ja si awọn n jo tabi ihuwasi ṣiṣan airotẹlẹ miiran ninu awọn ikanni, ati awọn ohun elo ancillary gẹgẹbi awọn aladapọ vortex, centrifuges ati awọn asẹ nigbagbogbo nilo lati mura awọn olomi viscous pupọ 52 .A ṣe idanwo ibatan laarin titẹ to ṣe pataki ati awọn ohun-ini ito (pẹlu iwọn pupọ ti wettability ati viscosity).Awọn abajade ti han ni Tabili 1 ati Fidio S5.O le rii pe awọn olomi ti o yatọ si wettability ati viscosity le ti wa ni edidi ninu iyẹwu, ati nigbati a ba fi titẹ sii, paapaa awọn olomi pẹlu iki ti o to 5500 cP ni a le gbe lọ si iyẹwu ti o wa nitosi, ti o jẹ ki o ṣee ṣe lati ṣawari awọn apẹẹrẹ pẹlu giga. viscosity (ie sputum, ayẹwo viscous pupọ ti a lo fun iwadii aisan ti atẹgun).
Nipa pipọpọ awọn ẹrọ fifunni multifunctional loke, ọpọlọpọ awọn ẹrọ POCT ti o da lori FAST le ṣe idagbasoke.Apeere kan ti han ni Nọmba 1. Ohun ọgbin ni iyẹwu iṣaju-ipamọ, iyẹwu idapọpọ, iyẹwu ifaseyin ati iyẹwu egbin.Awọn reagents le wa ni ipamọ ni iyẹwu iṣaju-ipamọ fun awọn akoko gigun ati lẹhinna tu silẹ sinu iyẹwu idapọ.Pẹlu titẹ ti o tọ, awọn ifaseyin ti o dapọ le ṣee gbe ni yiyan si iyẹwu egbin tabi iyẹwu ifaseyin.
Nitori wiwa PCR jẹ boṣewa goolu fun wiwa awọn ọlọjẹ bii H1N1 ati COVID-19 ati pẹlu awọn igbesẹ ifasẹpọ pupọ, a lo pẹpẹ FAST-POCT fun wiwa PCR bi ohun elo kan.Lori ọpọtọ.4 ṣe afihan ilana idanwo PCR nipa lilo pẹpẹ FAST-POCT.Ni akọkọ, reagent eluting, reagent microbead oofa, ojutu fifọ A, ati ojutu fifọ W ni a paipu sinu awọn iyẹwu iṣaaju-ipamọ E, M, W1 ati W2, lẹsẹsẹ.Awọn ipele ti adsorption RNA han ni ọpọtọ.4a ati pe o jẹ atẹle yii: (1) nigbati titẹ P1 (= 0.26 bar) ti lo, ayẹwo naa n lọ sinu iyẹwu M ati pe o ti gbejade sinu iyẹwu idapọ.(2) Air titẹ P2 (= 0.12 bar) ti wa ni pese nipasẹ ibudo A ti sopọ si isalẹ ti awọn dapọ iyẹwu.Botilẹjẹpe nọmba kan ti awọn ọna idapọ ti ṣe afihan agbara wọn ni didapọ awọn olomi lori awọn iru ẹrọ POCT (fun apẹẹrẹ didapọ serpentine 53, dapọpọ laileto 54 ati idapọpọ ipele 55), ṣiṣe dapọ ati imunadoko wọn ko ni itelorun.O gba ọna ti o nkuta ti nkuta, ninu eyiti a ti ṣe afẹfẹ sinu isalẹ ti iyẹwu ti o dapọ lati ṣẹda awọn nyoju ninu omi, lẹhin eyi ti vortex ti o lagbara le ṣe aṣeyọri pipe laarin awọn aaya.Awọn adanwo dapọ Bubble ni a ṣe ati awọn abajade ti gbekalẹ ni Afikun eeya S6.O le rii pe nigbati titẹ ti 0.10 igi ba lo, dapọ pipe gba to iṣẹju-aaya 8.Nipa jijẹ titẹ si igi 0.20, dapọ pipe jẹ aṣeyọri ni bii iṣẹju-aaya 2.Awọn ọna fun ṣiṣe iṣiro ṣiṣe dapọ ni a gbekalẹ ni apakan Awọn ọna.(3) Lo oofa rubidium lati yọ awọn ilẹkẹ jade, lẹhinna tẹ P3 (= 0.17 bar) nipasẹ ibudo P lati gbe awọn reagents sinu iyẹwu egbin.Lori ọpọtọ.4b,c ṣe afihan awọn igbesẹ fifọ lati yọ awọn aimọ kuro ninu apẹẹrẹ bi atẹle: (1) Ojutu fifọ A lati iyẹwu W1 ti wa ni idasilẹ sinu iyẹwu idapọpọ titẹ P1.(2) Lẹhinna ṣe ilana didapọ okuta.(3) Ojutu fifọ A ti gbe lọ si iyẹwu omi egbin, ati awọn microbeads ti o wa ninu iyẹwu idapọmọra ni a fa jade nipasẹ oofa.Fifọ W (Fig. 4c) jẹ iru si fifọ A (Fig. 4b).O yẹ ki o ṣe akiyesi pe igbesẹ fifọ kọọkan A ati W ni a ṣe lẹmeji.Olusin 4d fihan awọn igbesẹ elution lati yọ RNA kuro lati awọn ilẹkẹ;elution ati dapọ awọn igbesẹ ifihan jẹ kanna bi adsorption RNA ati awọn igbesẹ fifọ ti a ṣalaye loke.Bi a ti gbe awọn reagents elution sinu iyẹwu ifaseyin PCR labẹ awọn titẹ P3 ati P4 (= 0.23 bar), titẹ pataki ti de lati di apa ti iyẹwu ifaseyin PCR.Bakanna, titẹ P4 tun ṣe iranlọwọ lati fi ipari si aye si iyẹwu egbin.Nitorinaa, gbogbo awọn isọdọtun elution ni a pin boṣeyẹ laarin awọn iyẹwu ifa PCR mẹrin lati bẹrẹ awọn aati PCR multiplex.Ilana ti o wa loke ti gbekalẹ ni Fiimu S6 Afikun.
Ni igbesẹ adsorption RNA, a ṣe afihan ayẹwo sinu iwọle M ati itasi sinu iyẹwu idapọpọ pẹlu ojutu ileke ti o ti fipamọ tẹlẹ.Lẹhin ti o dapọ ati yiyọ awọn granules, awọn reagents ti pin si iyẹwu egbin.b ati c awọn igbesẹ fifọ, ṣafihan ọpọlọpọ awọn reagents ti o ti fipamọ tẹlẹ sinu iyẹwu idapọ, ati lẹhin dapọ ati yiyọ awọn ilẹkẹ, gbe awọn reagents lọ si iyẹwu omi egbin.d Elution igbese: Lẹhin ti ni lenu wo elution reagents, dapọ ati ileke isediwon, awọn reagents ti wa ni ti o ti gbe si awọn PCR lenu iyẹwu.Awọn ifọwọyi ṣe afihan iṣan-iṣẹ ati awọn aye ti o jọmọ ti awọn ipele oriṣiriṣi.Titẹ ni titẹ ti a ṣe nipasẹ awọn iyẹwu kọọkan.Iwọn didun jẹ iwọn didun ti omi ni iyẹwu idapọ.Gbogbo awọn ọpa iwọn jẹ 1 cm.A pese data aise bi awọn faili data aise.
Ilana idanwo PCR kan ati S7 Apejuwe ṣe afihan awọn profaili igbona pẹlu awọn iṣẹju 20 ti akoko iṣipopada ati awọn iṣẹju 60 ti akoko gigun kẹkẹ gbona (95 ati 60 °C), pẹlu iwọn igbona kan jẹ 90 s (Fiimu afikun S7)..FAST-POCT nilo akoko ti o dinku lati pari iwọn-ooru kan (90 iṣẹju-aaya) ju RT-PCR ti aṣa (awọn iṣẹju-aaya 180 fun iwọn-ooru kan).Eyi le ṣe alaye nipasẹ agbegbe dada ti o ga si ipin iwọn didun ati inertia kekere gbona ti iyẹwu ifaseyin micro-PCR.Iyẹwu iyẹwu jẹ 96.6 mm2 ati iwọn didun iyẹwu jẹ 25 mm3, ṣiṣe dada si ipin iwọn didun to 3.86.Gẹgẹbi a ti rii ni S10 Afikun, agbegbe idanwo PCR ti pẹpẹ wa ni iho lori ẹhin ẹhin, ti o jẹ ki isalẹ ti iyẹwu PCR 200 µm nipọn.Paadi rirọ imudani ti o gbona ti wa ni asopọ si oju alapapo ti oludari iwọn otutu, ni idaniloju olubasọrọ ṣinṣin pẹlu ẹhin apoti idanwo naa.Eyi dinku inertia igbona ti pẹpẹ ati ilọsiwaju ṣiṣe alapapo / itutu agbaiye.Lakoko gigun kẹkẹ gbigbona, paraffin ti a fi sinu pẹpẹ yo o si ṣan sinu iyẹwu ifura PCR, ṣiṣe bi ohun mimu lati ṣe idiwọ evaporation reagent ati idoti ayika (wo Fiimu S8 afikun).
Gbogbo awọn ilana wiwa PCR ti a ṣalaye loke ni adaṣe ni kikun ni lilo aṣa ti a ṣe ohun elo FAST-POCT, ti o ni ẹyọ iṣakoso titẹ ti a ṣe eto, ẹyọ isediwon oofa kan, ẹyọ iṣakoso iwọn otutu, ati imudani ifihan agbara Fuluorisenti ati ẹyọ sisẹ.Ninu akọsilẹ, a lo pẹpẹ FAST-POCT fun ipinya RNA ati lẹhinna lo awọn ayẹwo RNA ti a fa jade fun awọn aati PCR nipa lilo eto FAST-POCT ati eto PCR tabili fun lafiwe.Awọn esi ti fẹrẹ jẹ kanna bi o ṣe han ni Apejuwe S8.Oniṣẹ naa ṣe iṣẹ-ṣiṣe ti o rọrun: ṣafihan ayẹwo sinu yara M-iyẹwu ati ki o fi aaye sii sinu ohun elo.Awọn abajade idanwo pipo wa ni bii iṣẹju 82.Alaye ni kikun nipa awọn irinṣẹ FAST-POCT ni a le rii ninu eeya afikun.C9, C10 ati C11.
Aarun ayọkẹlẹ ti o ṣẹlẹ nipasẹ aarun ayọkẹlẹ A (IAV), B (IBV), C (ICV) ati awọn ọlọjẹ D (IDV) jẹ iṣẹlẹ ti o wọpọ ni agbaye.Ninu iwọnyi, IAV ati IBV jẹ iduro fun awọn ọran ti o nira julọ ati awọn ajakale-arun akoko, ti nfa 5-15% ti olugbe agbaye, nfa awọn ọran miliọnu 3-5 ti o lagbara ati nfa iku 290,000-650,000 lododun.Awọn arun atẹgun56,57.Ṣiṣayẹwo ni kutukutu ti IAV ati IB ṣe pataki lati dinku aisan ati ẹru eto-ọrọ aje ti o somọ.Lara awọn imọ-ẹrọ iwadii ti o wa, ifasẹyin transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) ni a gba pe o ni itara julọ, pato, ati deede (> 99%) 58,59.Lara awọn imọ-ẹrọ iwadii ti o wa, ifasẹyin transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) ni a gba pe o ni itara julọ, pato, ati deede (> 99%) 58,59.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой тельной, специфичной и точной (> 99%)58,59.Lara awọn ọna iwadii ti o wa, ifasẹyin transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) ni a gba pe o ni itara julọ, pato ati deede (> 99%)58,59. Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой льной, специфичной и точной (> 99%)58,59.Ninu awọn ọna iwadii ti o wa, ifasẹyin transscriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) ni a gba pe o ni itara julọ, pato ati deede (> 99%) 58,59.Bibẹẹkọ, awọn ọna RT-PCR ibile nilo pipetting leralera, dapọ, pinpin ati gbigbe omi, diwọn lilo wọn nipasẹ awọn alamọdaju ni awọn eto to lopin awọn orisun.Nibi, Syeed FAST-POCT ni a lo fun wiwa PCR ti IAV ati IBV, ni atele, lati gba opin wiwa kekere wọn (LOD).Ni afikun, IAV ati IBV ti ni ọpọlọpọ lati ṣe iyatọ laarin awọn oriṣiriṣi oriṣiriṣi oriṣiriṣi oriṣiriṣi, pese ipilẹ ti o ni ileri fun itupalẹ jiini ati agbara lati tọju arun na ni deede.
Lori ọpọtọ.5a ṣafihan awọn abajade ti idanwo HAV PCR ni lilo 150 µl ti RNA ti a sọ di mimọ bi apẹẹrẹ kan.Lori ọpọtọ.5a (i) fihan pe ni ifọkansi HAV ti awọn adakọ 106 / milimita, kikankikan fluorescence (ΔRn) le de ọdọ 0.830, ati nigbati ifọkansi ba dinku si awọn ẹda 102 / milimita, ΔRn tun le de ọdọ 0.365, eyiti o ni ibamu si giga ju iyẹn lọ. ti ẹgbẹ iṣakoso odi ti o ṣofo (0.002), nipa awọn akoko 100 ti o ga julọ.Fun titobi ti o da lori awọn adanwo ominira mẹfa, ọna isọdiwọn laini ni ipilẹṣẹ laarin ifọkansi log ati iloro gigun (Ct) ti IAV (Fig. 5a (ii)), R2 = 0.993, ti o wa lati 102-106 awọn adakọ/mL.Awọn abajade wa ni adehun ti o dara pẹlu awọn ọna RT-PCR ti aṣa.Lori ọpọtọ.5a (iii) fihan awọn aworan fluorescent ti awọn abajade idanwo lẹhin awọn akoko 40 ti aaye FAST-POCT.A rii pe pẹpẹ FAST-POCT le rii HAV bi kekere bi awọn adakọ 102 / mL.Sibẹsibẹ, ọna ibile ko ni iye Ct ni awọn ẹda 102 / milimita, ti o jẹ ki o jẹ LOD ti o to bii 103 idaako/mL.A ṣe akiyesi pe eyi le jẹ nitori ṣiṣe giga ti didapọ okuta.Awọn idanwo idanwo PCR ni a ṣe lori IAV RNA ti a sọ di mimọ lati ṣe iṣiro awọn ọna idapọmọra pupọ, pẹlu didapọ gbigbọn (ọna idapọmọra kanna bi ninu iṣẹ RT-PCR ti aṣa), dapọ vial (ọna yii, 3 s ni igi 0.12) ko si si dapọ bi ẹgbẹ iṣakoso ..Awọn abajade ni a le rii ni Afihan Afikun S12.O le rii pe ni ifọkansi RNA ti o ga julọ (awọn adakọ 106 / milimita), awọn iye Ct ti awọn ọna dapọ oriṣiriṣi fẹrẹ jẹ kanna bi fun dapọ nkuta.Nigbati ifọkansi RNA ti lọ silẹ si awọn adakọ 102 / milimita, idapọ gbigbọn ati awọn idari ko ni awọn iye Ct, lakoko ti ọna idapọ ti nkuta tun funni ni iye Ct kan ti 36.9, eyiti o wa ni isalẹ ala Ct ti 38. Awọn abajade ṣafihan abuda idapọpọ ti o ga julọ. vesicles, eyiti o tun ti ṣe afihan ni awọn iwe-iwe miiran, eyiti o tun le ṣalaye idi ti ifamọ ti pẹpẹ FAST-POCT jẹ diẹ ti o ga ju RT-PCR aṣa lọ.Lori ọpọtọ.5b ṣe afihan awọn abajade ti itupalẹ PCR ti awọn ayẹwo IBV RNA ti a sọ di mimọ ti o wa lati 101 si 106 awọn ẹda / milimita.Awọn abajade jẹ iru si idanwo IAV, iyọrisi R2 = 0.994 ati LOD ti 102 idaako/mL.
Ayẹwo PCR ti aarun ayọkẹlẹ Aarun ayọkẹlẹ (IAV) pẹlu awọn ifọkansi IAV ti o wa lati 106 si 101 awọn adakọ / mL nipa lilo ifipamọ TE bi iṣakoso odi (NC).(i) Gidi-akoko fluorescence ti tẹ.(ii) Iyika isọdi laini larin ifọkansi IAV RNA logarithmic ati iloro gigun (Ct) fun FAST ati awọn ọna idanwo aṣa.(iii) Aworan Fuluorisenti IAV FAST-POCT lẹhin awọn akoko 40.b, PCR iwari aarun ayọkẹlẹ B kokoro (IBV) pẹlu (i) gidi-akoko fluorescence spectrum.(ii) Igi isọdiwọn laini ati (iii) FARỌ-POCT IBV aworan fluorescence lẹhin awọn iyipo 40.Idiwọn isalẹ ti wiwa (LOD) fun IAV ati IBV ni lilo aaye FAST-POCT jẹ awọn adakọ 102 / milimita, eyiti o kere ju awọn ọna aṣa (awọn adakọ 103 / mL).c Awọn abajade idanwo Multiplex fun IAV ati IBV.GAPDH ti lo bi iṣakoso rere ati ifipamọ TE ni a lo bi iṣakoso odi lati ṣe idiwọ ibajẹ ti o ṣeeṣe ati imudara lẹhin.Awọn oriṣi apẹẹrẹ mẹrin ni a le ṣe iyatọ: (1) Awọn apẹẹrẹ odi nikan GAPDH (“IAV-/IBV-”);(2) IAV ikolu ("IAV +/IBV-") pẹlu IAV ati GAPDH;(3) ikolu IBV ("IAV-/IBV +") pẹlu IBV ati GAPDH;(4) IAV/IBV ikolu ("IAV+/IBV+") pẹlu IAV, IBV ati GAPDH.Laini aami duro laini iloro.n = 6 awọn adanwo ominira ti biologically ni a ṣe, data ti han bi ± boṣewa iyapa.Awọn data aise ti gbekalẹ bi awọn faili data aise.
Lori ọpọtọ.5c ṣe afihan awọn abajade ti idanwo multiplexing fun IAV/IBV.Nibi, a lo lysate ọlọjẹ bi ojutu ayẹwo ni aaye RNA ti a sọ di mimọ, ati awọn alakoko mẹrin fun IAV, IBV, GAPDH (iṣakoso rere) ati ifipamọ TE (iṣakoso odi) ni a ṣafikun si awọn iyẹwu ifasẹyin mẹrin ti aaye FAST-POCT.Awọn idari rere ati odi ni a lo nibi lati ṣe idiwọ ibajẹ ti o ṣeeṣe ati imudara lẹhin.A pin awọn idanwo naa si awọn ẹgbẹ mẹrin: (1) Awọn ayẹwo GAPDH-odi (“IAV-/IBV-”);(2) Arun IAV (“IAV +/IBV-”) dipo IAV ati GAPDH;(3) IBV-.arun (“IAV-”) -/IBV+”) IBV ati GAPDH;(4) IAV/IBV ("IAV+/IBV+") ikolu pẹlu IAV, IBV ati GAPDH.Lori ọpọtọ.5c fihan pe nigba ti a lo awọn ayẹwo odi, ΔRn kikankikan fluorescence ti iyẹwu iṣakoso rere jẹ 0.860, ati ΔRn ti IAV ati IBV jẹ iru si iṣakoso odi (0.002).Fun awọn IAV +/IBV-, IAV-/IBV + ati IAV +/IBV + awọn ẹgbẹ, IAV/GAPDH, IBV/GAPDH ati IAV/IBV/GAPDH awọn kamẹra ṣe afihan kikankikan fluorescence pataki, ni atele, lakoko ti awọn kamẹra miiran paapaa ṣe afihan kikankikan fluorescence ni abẹlẹ kan. ipele ti 40 lẹhin gigun kẹkẹ gbona.Lati awọn idanwo ti o wa loke, pẹpẹ FAST-POCT ṣe afihan iyasọtọ pataki ati gba wa laaye lati ni igbakanna awọn ọlọjẹ aarun ayọkẹlẹ ti o yatọ.
Lati ṣe idaniloju iwulo ile-iwosan ti FAST-POCT, a ṣe idanwo awọn apẹẹrẹ ile-iwosan 36 (awọn apẹrẹ imu imu imu) lati awọn alaisan IB (n=18) ati awọn iṣakoso ti kii-IB (n=18) (Figure 6a).Alaye ti alaisan ni a gbekalẹ ni Tabili Ifikun 3. Ipo ikolu IB jẹ idaniloju ni ominira ati pe ilana iwadi naa jẹ ifọwọsi nipasẹ Ile-iwosan Alafaramo akọkọ ti Ile-ẹkọ giga Zhejiang (Hangzhou, Zhejiang).Ayẹwo kọọkan ti awọn alaisan ti pin si awọn ẹka meji.Ọkan ti ni ilọsiwaju ni lilo FAST-POCT ati ekeji ti ni ilọsiwaju nipa lilo eto PCR tabili tabili (SLAN-96P, China).Awọn idanwo mejeeji lo isọdọmọ kanna ati awọn ohun elo wiwa.Lori ọpọtọ.6b ṣe afihan awọn abajade FAST-POCT ati PCR transcription mora (RT-PCR).A ṣe afiwe kikankikan fluorescence (FAST-POCT) pẹlu -log2 (Ct), nibiti Ct jẹ iloro gigun fun RT-PCR mora.Adehun ti o dara wa laarin awọn ọna meji.FAST-POCT ati RT-PCR ṣe afihan ibaramu rere ti o lagbara pẹlu iye ipin Pearson (r) ti 0.90 (Figure 6b).Lẹhinna a ṣe ayẹwo deede iwadii ti FAST-POCT.Awọn ipinpinpin Fluorescence (FL) fun awọn apẹẹrẹ rere ati odi ni a pese bi odiwọn itupalẹ ominira (Fig. 6c).Awọn iye FL jẹ pataki ti o ga julọ ni awọn alaisan IB ju awọn iṣakoso lọ (**** P = 3.31 × 10-19; t-t test t-tailed) (Fig. 6d).Nigbamii ti, awọn abuda iṣẹ olugba olugba IBV (ROC) ni a gbìmọ.A ri pe iṣedede ayẹwo jẹ dara julọ, pẹlu agbegbe ti o wa labẹ titẹ ti 1 (Fig. 6e).Jọwọ ṣe akiyesi pe nitori aṣẹ iboju-boju ti o jẹ dandan ni Ilu China nitori COVID-19 bi ti ọdun 2020, a ko ṣe idanimọ awọn alaisan pẹlu IBD, nitorinaa gbogbo awọn apẹẹrẹ ile-iwosan rere (ie, awọn apẹẹrẹ imu imu imu) wa fun IBV nikan.
Isẹgun iwadi oniru.Apapọ awọn ayẹwo 36, pẹlu awọn ayẹwo alaisan 18 ati awọn iṣakoso aarun ayọkẹlẹ 18, ni a ṣe atupale nipa lilo pẹpẹ FAST-POCT ati RT-PCR ti aṣa.b Se ayẹwo aitasera analitikali laarin FAST-POCT PCR ati mora RT-PCR.Awọn abajade ti ni ibamu pẹlu daadaa (Pearson r = 0.90).c Awọn ipele kikankikan Fluorescence ni awọn alaisan 18 IB ati awọn idari 18.d Ni awọn alaisan IB (+), awọn iye FL jẹ pataki ti o ga ju ninu ẹgbẹ iṣakoso (-) (**** P = 3.31 × 10-19; t-igbeyewo-tailed meji; n = 36).Fun idite onigun mẹrin kọọkan, aami dudu ti o wa ni aarin duro fun agbedemeji, ati isalẹ ati awọn laini oke ti apoti jẹ aṣoju awọn ipin 25th ati 75th, lẹsẹsẹ.Awọn whiskers fa si awọn aaye data ti o kere julọ ati ti o pọju, eyiti a ko ṣe akiyesi awọn ita.e ROC tẹ.Laini aami d duro fun iye ala ti a pinnu lati inu itupalẹ ROC.AUC fun IBV jẹ 1. Aise data ti wa ni pese bi aise data awọn faili.
Ninu nkan yii, a ṣafihan FAST, eyiti o ni awọn abuda ti o nilo fun POCT pipe.Awọn anfani ti imọ-ẹrọ wa pẹlu: (1) Dosing to wapọ (cascade, igbakana, lẹsẹsẹ ati yiyan), itusilẹ lori ibeere (iyara ati itusilẹ iwọn ti titẹ ti a lo) ati iṣẹ igbẹkẹle (gbigbọn ni awọn iwọn 150) (2) ipamọ igba pipẹ (Awọn ọdun 2 ti idanwo iyara, pipadanu iwuwo nipa 0.3%);(3) agbara lati ṣiṣẹ pẹlu awọn olomi pẹlu titobi pupọ ti wettability ati viscosity (viscosity to 5500 cP);(4) Ti ọrọ-aje (Iroye idiyele ohun elo ti ẹrọ FAST-POCT PCR jẹ isunmọ US$1).Nipa pipọ awọn olupin kaakiri, ipilẹ FAST-POCT ti a ṣepọ fun wiwa PCR ti aarun ayọkẹlẹ A ati awọn ọlọjẹ B jẹ afihan ati lo.FAST-POCT gba to iṣẹju 82 nikan.Awọn idanwo ile-iwosan pẹlu awọn ayẹwo swab imu imu 36 ṣe afihan ifọkanbalẹ to dara ni kikankikan fluorescence pẹlu boṣewa RT-PCR (awọn iyeida Pearson> 0.9).Awọn idanwo ile-iwosan pẹlu awọn ayẹwo swab imu imu 36 ṣe afihan ifọkanbalẹ to dara ni kikankikan fluorescence pẹlu boṣewa RT-PCR (awọn iyeida Pearson> 0.9).Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали ЦР (awọn awoṣe > 0,9).Awọn idanwo ile-iwosan pẹlu awọn ayẹwo 36 ti imu imu fihan adehun ti o dara pẹlu kikankikan fluorescence ti boṣewa RT-PCR (awọn iṣiro Pearson> 0.9) .RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа ПЦР (awọn awoṣe > 0,9).Idanwo ile-iwosan ti awọn apẹẹrẹ swab imu imu 36 ṣe afihan adehun ti o dara ti kikankikan fluorescence pẹlu boṣewa RT-PCR (Coefficient Pearson> 0.9).Ni afiwe pẹlu iṣẹ yii, ọpọlọpọ awọn ọna biokemika ti n yọ jade (fun apẹẹrẹ, gigun kẹkẹ gbigbona pilasima, awọn ajẹsara ajẹsara-ọfẹ, ati awọn idanwo iṣẹ ṣiṣe nanobody) ti ṣe afihan agbara wọn ni POCT.Bibẹẹkọ, nitori aini isọdọkan ni kikun ati pẹpẹ POCT ti o lagbara, awọn ọna wọnyi laiseaniani nilo awọn ilana ṣiṣe-ṣaaju lọtọ (fun apẹẹrẹ, RNA isolation44, incubation45 ati wash46), eyiti o ṣe afikun iṣẹ lọwọlọwọ pẹlu awọn ọna wọnyi lati ṣe awọn iṣẹ POCT ilọsiwaju pẹlu awọn paramita ti a beere.mu-ni-idahun-jade išẹ.Ninu iṣẹ yii, botilẹjẹpe fifa afẹfẹ ti a lo lati mu falifu FAST ṣiṣẹ jẹ kekere to lati ṣepọ sinu ohun elo benchtop (Fig. S9, S10), o tun n gba agbara pataki ati pe o nmu ariwo.Ni ipilẹ, awọn ifasoke pneumatic fọọmu kekere le paarọ rẹ nipasẹ awọn ọna miiran, gẹgẹbi lilo agbara itanna tabi imuṣiṣẹ ika.Awọn ilọsiwaju siwaju sii le pẹlu, fun apẹẹrẹ, awọn ohun elo mimuuṣiṣẹpọ fun oriṣiriṣi ati awọn igbelewọn biokemika kan pato, lilo awọn ọna wiwa tuntun ti ko nilo awọn ọna ṣiṣe alapapo / itutu agbaiye, nitorinaa pese ipilẹ ẹrọ POCT ti ko ni irinṣẹ fun awọn ohun elo PCR.A gbagbọ pe ni fifunni pe pẹpẹ FAST n pese ọna lati ṣe afọwọyi awọn olomi, a gbagbọ pe imọ-ẹrọ FAST ti a dabaa ṣafihan agbara lati ṣẹda pẹpẹ ti o wọpọ kii ṣe fun idanwo biomedical nikan, ṣugbọn fun ibojuwo ayika, idanwo didara ounje, ohun elo ati iṣelọpọ oogun. ..
Awọn ikojọpọ ati lilo awọn apẹẹrẹ swab imu eniyan ti fọwọsi nipasẹ Igbimọ Ẹwa ti Ile-iwosan Alafaramo akọkọ ti Ile-ẹkọ giga Zhejiang (IIT20220330B).Awọn ayẹwo swab imu 36 ni a gba, pẹlu awọn agbalagba 16 <30 ọdun, agbalagba 7> 40 ọdun atijọ, ati awọn ọkunrin 19, awọn obinrin 17.Awọn ayẹwo swab imu 36 ni a gba, pẹlu awọn agbalagba 16 <30 ọdun, agbalagba 7> 40 ọdun atijọ, ati awọn ọkunrin 19, awọn obinrin 17.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие ati 17 женщин.Awọn apẹẹrẹ swab imu ti ọgbọn-mẹfa ni a gba lati ọdọ awọn agbalagba 16 <30 ọdun ti ọjọ ori, agbalagba 7 ti o ju 40 ọdun lọ, awọn ọkunrin 19 ati awọn obinrin 17.Awọn data ti ara ẹni ti wa ni gbekalẹ ni Afikun Tabili 3. Ififunni alaye ni a gba lati ọdọ gbogbo awọn olukopa.Gbogbo awọn olukopa ni a fura si pe wọn ni aarun ayọkẹlẹ ati idanwo atinuwa laisi isanpada.
Ipilẹ FAST ati ideri jẹ ti polylactic acid (PLA) ati titẹjade nipasẹ itẹwe Ender 3 Pro 3D (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.).Teepu apa meji ti ra lati Adhesives Research, Inc. Awoṣe 90880. PET fiimu 100 µm nipọn ti ra lati McMaster-Carr.Mejeeji alemora ati fiimu PET ni a ge ni lilo Silhouette Cameo 2 cutter lati Silhouette America, Inc. Fiimu rirọ jẹ ohun elo PDMS nipasẹ mimu abẹrẹ.Ni akọkọ, fireemu PET ti o nipọn 200 µm kan ni a ge ni lilo eto ina lesa ati lẹ pọ si 3 mm dì PMMA nipọn nipa lilo teepu alemora apa meji 100 µm.Awọn ṣaaju PDMS (Sylgard 184; Apá A: Apá B = 10: 1, Dow Corning) ni a da sinu apẹrẹ ati pe a lo ọpa gilasi lati yọkuro PDMS ti o pọju.Lẹhin imularada ni 70 ° C. fun awọn wakati 3, fiimu PDMS ti o nipọn 300 μm le yọ kuro ni mimu.
Awọn fọto fun pinpin kaakiri, titẹjade ibeere ati iṣẹ ṣiṣe igbẹkẹle ni a ya pẹlu kamẹra iyara to ga (Sony AX700 1000 fps).Gbigbọn orbital ti a lo ninu idanwo igbẹkẹle ni a ra lati SCILOGEX (SCI-O180).Agbara afẹfẹ jẹ ipilẹṣẹ nipasẹ konpireso afẹfẹ, ati ọpọlọpọ awọn olutọsọna titẹ deede oni nọmba ni a lo lati ṣatunṣe iye titẹ.Ilana idanwo ihuwasi sisan jẹ bi atẹle.Iwọn omi ti a ti pinnu tẹlẹ ti itasi sinu ẹrọ idanwo ati pe kamẹra iyara giga kan ti lo lati ṣe igbasilẹ ihuwasi sisan.Awọn aworan tun wa lẹhinna ya lati awọn fidio ti ihuwasi sisan ni awọn akoko ti o wa titi, ati pe agbegbe ti o ku ni a ṣe iṣiro nipa lilo sọfitiwia Aworan-Pro Plus, eyiti o jẹ isodipupo nipasẹ ijinle kamẹra lati ṣe iṣiro iwọn didun naa.Awọn alaye ti eto idanwo ihuwasi sisan ni a le rii ni Apejuwe Aworan S4.
Tún 50 µl ti microbeads ati 100 µl ti omi diionized sinu ẹrọ didapọ vial.Awọn fọto iṣẹ adaṣe ni a ya pẹlu kamẹra iyara giga ni gbogbo iṣẹju-aaya 0.1 ni awọn igara ti igi 0.1, igi 0.15 ati igi 0.2.Alaye Pixel lakoko ilana idapọ le ṣee gba lati awọn aworan wọnyi ni lilo sọfitiwia sisẹ fọto (Photoshop CS6).Ati ṣiṣe idapọmọra le ṣee ṣe pẹlu Idogba 53 atẹle.
nibiti M ti jẹ ṣiṣe dapọ, N jẹ apapọ nọmba awọn piksẹli ayẹwo, ati ci ati \(\bar{c}\) jẹ awọn ifọkansi deedee ti o ṣe deede ati ti a reti.Awọn sakani ṣiṣe ti o dapọ lati 0 (0%, ti ko dapọ) si 1 (100%, ti o dapọ ni kikun).Awọn esi ti wa ni han ni Afikun Figure S6.
Ohun elo RT-PCR akoko gidi fun IAV ati IBV, pẹlu IAV ati awọn ayẹwo IBV RNA (nran. No. RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, China), Tris-EDTA buffer (TE buffer no. B541019). , Sangon Biotech, China), Apo Imudaniloju Iṣakoso RNA Rere (Apakan No. Z-ME-0010, Liferiver, China) ati GAPDH Solusan (Apakan No. M591101, Sangon Biotech, China) wa ni iṣowo.Ohun elo ìwẹnumọ RNA pẹlu ifipamọ abuda, fifọ A, fifọ W, eluent, microbeads oofa, ati akiriliki ti ngbe.IAV ati awọn ohun elo RT-PCR akoko gidi IBV pẹlu idapọ wiwa PCR nucleic acid IFVA ati enzymu RT-PCR.Fi 6 µl ti AcrylCarrier ati 20 µl ti awọn ilẹkẹ oofa si 500 µl ti ojutu ifipamọ abuda, gbọn daradara ati lẹhinna mura ojutu ileke naa.Fi 21 milimita ti ethanol kun lati wẹ A ati W, gbọn daradara lati gba awọn ojutu ti awọn fifọ A ati W, lẹsẹsẹ.Lẹhinna, 18 µl ti idapọ PCR fluorescent pẹlu IFVA nucleic acid ati 1 µl ti enzymu RT-PCR ni a ṣafikun si 1 µl ti ojutu TE, gbigbọn ati centrifuged fun awọn aaya pupọ, gbigba 20 µl ti IAV ati awọn alakoko IBV.
Tẹle ilana isọdọmọ RNA wọnyi: (1) adsorption RNA.Pipette 526 µl ojutu pellet sinu tube centifuge 1.5 milimita ati ṣafikun 150 µl ti ayẹwo, lẹhinna gbọn pẹlu ọwọ tube soke ati isalẹ ni igba mẹwa.Gbe 676 µl adalu lọ si ọwọn isunmọ ati centrifuge ni 1.88 x 104 g fun awọn aaya 60.Awọn ṣiṣan ti o tẹle lẹhinna ni a danu.(2) Ipele akọkọ ti fifọ.Fi 500 µl ti ojutu fifọ A si ọwọn ijora, centrifuge ni 1.88 x 104 g fun 40 s, ki o si sọ ojutu ti o lo kuro.Ilana fifọ yii tun ṣe lẹẹmeji.(3) ipele keji ti fifọ.Fi 500 µl ti ojutu W si ọwọn isunmọ, centrifuge ni 1.88 × 104 g fun s 15 ki o sọ ojutu ti o lo.Ilana fifọ yii tun ṣe lẹẹmeji.(4) Elution.Ṣafikun 200 µl ti eluate si ọwọn ijora ati centrifuge ni 1.88 x 104 g fun iṣẹju 2.(5) RT-PCR: A ti fi eluate sinu 20 μl ti ojutu alakoko ninu tube PCR, lẹhinna a gbe tube naa sinu ohun elo idanwo PCR akoko gidi (SLAN-96P) lati ṣe ilana RT-PCR.Gbogbo ilana wiwa gba to awọn iṣẹju 140 (iṣẹju 20 fun isọdọtun RNA ati awọn iṣẹju 120 fun wiwa PCR).
526 µl ti ojutu ileke, 1000 µl ti ojutu fifọ A, 1000 µl ti ojutu W, 200 µl ti eluate ati 20 µl ti ojutu alakoko ni a ṣafikun ni iṣaaju ati ti fipamọ sinu awọn iyẹwu M, W1, W2, E ati awọn iyẹwu wiwa PCR.Platform ijọ.Lẹhinna, 150 µl ti ayẹwo ni a ti pai sinu iyẹwu M ati pe ẹrọ FAST-POCT ti fi sii sinu ohun elo idanwo ti o han ni Afihan Afikun S9.Lẹhin bii iṣẹju 82, awọn abajade idanwo wa.
Ayafi ti bibẹẹkọ ṣe akiyesi, gbogbo awọn abajade idanwo ni a gbekalẹ bi itumọ ± SD lẹhin iwọn ti o kere ju awọn ẹda mẹfa ni lilo pẹpẹ FAST-POCT nikan ati awọn apẹẹrẹ ominira ti ẹkọ-aye.Ko si data ti a yọkuro lati inu itupalẹ.Awọn adanwo kii ṣe laileto.Awọn oniwadi ko fọju si awọn iṣẹ-ṣiṣe ẹgbẹ lakoko idanwo naa.
Fun alaye diẹ sii lori apẹrẹ ikẹkọ, wo Afoyemọ Ijabọ Iwadi Iseda ti o sopọ mọ nkan yii.
Awọn alaye ti n ṣe atilẹyin awọn abajade iwadi yii wa ninu Alaye Afikun.Nkan yii pese data atilẹba.
Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19 igbelaruge ni awọn orilẹ-ede ọlọrọ yoo ṣe idaduro awọn ajesara fun gbogbo eniyan.Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19 igbelaruge ni awọn orilẹ-ede ọlọrọ yoo ṣe idaduro awọn ajesara fun gbogbo eniyan.Chagla, Z. ati Madhukar, P. COVID-19 boosters ni awọn orilẹ-ede ọlọrọ yoo ṣe idaduro awọn ajesara fun gbogbo eniyan.Chagla, Z. ati Madhukar, P. COVID-19 atunbere ni awọn orilẹ-ede ọlọrọ yoo ṣe idaduro ajesara fun gbogbo eniyan.Oogun orilẹ-ede.Ọdun 27, ọdun 1659–1665 (2021).
Faust, L. et al.Idanwo SARS-CoV-2 ni awọn orilẹ-ede kekere- ati aarin-owo oya: wiwa ati ifarada ni eka ilera aladani.makirobia ikolu.Ọdun 22, 511–514 (2020).
Àjọ Elétò Ìlera Àgbáyé.Ìtànkálẹ̀ kárí ayé àti ìṣẹ̀lẹ̀ ti àwọn àkóràn ìbálòpọ̀ tí a lè sàn tí a yàn: àyẹ̀wò àti dídánwò.Geneva: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001).
Fenton, EM et al.Awọn ila idanwo ṣiṣan 2D pupọ pupọ.ASS ohun elo.omo ile iwe.Inter Milan.1, 124–129 (2009).
Schilling, KM et al.Ohun elo itupalẹ ti o da lori iwe microfluidic ni kikun.anus.Kemikali.Ọdun 84, ọdun 1579-1585 (2012).
Lapenter, N. et al.Imunochromatography ti o da lori iwe idije pọ pẹlu awọn amọna elekitirodu ti a ṣe atunṣe ngbanilaaye fun ibojuwo alailowaya ati ipinnu elekitiroki ti ito cotinine.Awọn sensọ 21, 1659 (2021).
Zhu, X. et al.Didiwọn awọn ami-ara ti aisan pẹlu ẹrọ ito ito ita ti o wapọ nanozyme pẹlu lilo glucometer kan.ti ibi sensọ.Bioelectronics.Ọdun 126, 690–696 (2019).
Boo, S. et al.Iwọn idanwo oyun fun wiwa awọn kokoro arun pathogenic nipa lilo concanavalin A-human chorionic gonadotropin-Cu3(PO4) 2 arabara nanoflowers, iyapa oofa ati kika foonu smati.Microcomputer.Iwe irohin.Ọdun 185, 464 (2018).