◎ Mga Microswitch para sa Daghag Gamit, Kasaligang On-Demand nga Pagdumala sa Liquid

Salamat sa pagbisita sa www.chinacdoe.com.Ang bersyon sa browser nga imong gigamit adunay limitado nga suporta sa CSS.Alang sa labing kaayo nga kasinatian, among girekomenda nga mogamit ka usa ka bag-ong browser (o i-disable ang Compatibility Mode sa Internet Explorer).Sa kasamtangan, aron masiguro ang padayon nga suporta, among ihatag ang site nga walay mga estilo ug JavaScript.

Ang mga sistema sa lab-on-a-chip nga adunay mga kapabilidad sa site nagtanyag sa potensyal alang sa paspas ug tukma nga pagdayagnos ug mapuslanon sa mga setting nga gipugngan sa kahinguhaan diin ang mga biomedical nga kagamitan ug nabansay nga mga propesyonal wala magamit.Bisan pa, ang paghimo sa usa ka sistema sa pagsulay sa point-of-care nga dungan nga adunay tanan nga kinahanglan nga mga bahin alang sa multi-functional dispensing, on-demand nga pagpagawas, kasaligan nga pasundayag, ug dugay nga pagtipig sa mga reagents nagpabilin nga usa ka dakong hagit.Dinhi among gihulagway ang usa ka lever-actuated micro travel switch nga teknolohiya nga makamaniobra sa mga pluwido sa bisan unsang direksyon, makahatag og tukma ug proporsyonal nga tubag sa gipadapat nga presyur sa hangin, ug magpabilin nga lig-on batok sa kalit nga paglihok ug pagkurog.Pinasukad sa teknolohiya, gihubit usab namon ang pag-uswag sa usa ka sistema sa reaksyon sa kadena nga polymerase nga naghiusa sa pagpaila sa reagent, pagsagol ug mga function sa reaksyon tanan sa usa ka proseso, nga nakab-ot ang "sample-in-answer-out" nga pasundayag alang sa tanan nga mga sample sa ilong sa klinika gikan sa 18 nga mga pasyente nga adunay Influenza ug 18 ka indibidwal nga kontrol, sa maayo nga concordance sa fluorescence intensity uban sa standard polymerase chain reaction (Pearson coefficients> 0.9).Pinasukad sa teknolohiya, gihulagway usab namon ang pag-uswag sa usa ka sistema sa reaksyon sa kadena nga polymerase nga naghiusa sa pagpaila sa reagent, pagsagol ug mga function sa reaksyon tanan sa usa ka proseso, nga nakab-ot ang "sample-in-answer-out" nga pasundayag alang sa tanan nga mga sample sa ilong sa klinika gikan sa 18 nga mga pasyente. uban sa Influenza ug 18 ka indibidwal nga kontrol, sa maayo nga concordance sa fluorescence intensity uban sa standard polymerase chain reaction (Pearson coefficients> 0.9).Основыяисьехной и рвведентов, Смешидентов и реакиции и однкциии процецциии « хллиничов изроса от 18 пациентов с грип и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со стандартной полимеразноитствик Пирсона> 0,9).Base sa kini nga teknolohiya, gihulagway usab namo ang pagpalambo sa usa ka polymerase chain reaction system nga naghiusa sa mga gimbuhaton sa pag-inject, pagsagol, ug pag-react sa usa ka proseso, nga makapahimo sa sample-in-response-out alang sa tanang clinical nasal specimens gikan sa 18 ka mga pasyente sa trangkaso.ug 18 ka indibidwal nga mga kontrol, sa maayong pag-uyon sa standard nga polymerase chain reaction fluorescence intensity (Pearson's coefficients> 0.9).Base sa kini nga teknolohiya, gihulagway usab namo ang pagpalambo sa usa ka polymerase chain reaction system nga nag-integrate sa reagent injection, mixing, ug reaction functions aron pag-analisar sa tanang clinical nasal specimens gikan sa 18 in-sample nga sample sa ilong nga pasyente. maayo sa standard nga polymerase chain reaction (Pearson's coefficient> 0.9).Ang gisugyot nga plataporma naggarantiya sa kasaligan nga automation sa biomedical analysis ug sa ingon makapadali sa komersyalisasyon sa usa ka lain-laing mga point-of-care testing device.
Ang mitumaw nga mga sakit sa tawo, sama sa pandemya sa 2020 COVID-19 nga mikalas sa kinabuhi sa milyon-milyon nga mga tawo, naghatag usa ka seryoso nga hulga sa kahimsog sa kalibutan ug sibilisasyon sa tawo1.Ang sayo, paspas ug tukma nga pag-ila sa mga sakit hinungdanon aron makontrol ang pagkaylap sa virus ug mapauswag ang mga sangputanan sa pagtambal.Ang usa ka kinauyokan nga diagnostic ecosystem nga gibase sa mga sentralisadong laboratoryo diin ang mga sample sa pagsulay gipadala sa mga ospital o mga klinika sa diagnostic ug gipadagan sa mga propesyonal karon nagpugong sa pag-access sa hapit 5.8 bilyon nga mga tawo sa tibuuk kalibutan, labi na sa mga nagpuyo sa mga setting nga gipugngan sa kapanguhaan.diin adunay kakulang sa mahal nga biomedical nga kagamitan ug mga kwalipikado nga mga espesyalista.clinicians 2. Busa, adunay dinalian nga panginahanglan sa paghimo sa usa ka barato ug user-friendly nga lab-on-a-chip nga sistema nga adunay kapabilidad sa point-of-care testing (POCT) nga makahatag sa mga clinician og tukma sa panahon nga diagnostic nga impormasyon aron makahimo og nahibal-an nga mga desisyon sa diagnosis .ug pagtambal 3.
Ang mga giya sa World Health Organization (WHO) nag-ingon nga ang usa ka sulundon nga POCT kinahanglan nga barato, user-friendly (sayon ​​gamiton nga adunay gamay nga pagbansay), tukma (likayan ang mga sayup nga negatibo o sayup nga mga positibo), paspas ug kasaligan (paghatag maayo nga mga kabtangan sa pag-usab), ug deliverable ( makahimo sa long-term storage ug daling magamit sa mga end user)4.Aron makab-ot kini nga mga kinahanglanon, ang mga sistema sa POCT kinahanglan maghatag sa mga musunud nga bahin: daghang gamit nga dosing aron makunhuran ang manual nga interbensyon, on-demand nga pagpagawas aron sukdon ang transportasyon sa reagent alang sa tukma nga mga resulta sa pagsulay, ug kasaligan nga pasundayag aron makasugakod sa pagkurog sa kinaiyahan.Sa pagkakaron, ang labing kaylap nga gigamit nga POCT device mao ang lateral flow strip5,6 nga gilangkuban sa daghang mga lut-od sa porous nitrocellulose membranes nga nagduso sa usa ka gamay kaayo nga sample sa unahan, nga nag-reaksyon sa mga pre-immobilized nga reagents pinaagi sa capillary force.Bisan tuod sila adunay bentaha sa mubu nga gasto, kasayon ​​sa paggamit, ug paspas nga mga resulta, ang flow strip-based nga POCT nga mga himan magamit lamang alang sa biological nga mga pagsulay (pananglitan, glucose tests7,8 ug pregnancy tests9,10) nga wala magkinahanglan og multi-stage analysis.mga reaksyon (eg pagkarga sa daghang reagents, pagsagol, multiplexing).Dugang pa, ang mga pwersa sa pagmaneho nga nagkontrol sa paglihok sa fluid (ie, mga pwersa sa capillary) dili makahatag og maayo nga pagkamakanunayon, ilabi na tali sa mga batch, nga moresulta sa dili maayo nga reproducibility11 ug paghimo sa lateral flow bands ilabina nga mapuslanon alang sa maayo nga detection12,13.
Ang gipalapdan nga mga kapabilidad sa paghimo sa micro- ug nanoscale nakamugna og mga oportunidad alang sa pagpalambo sa microfluidic POCT nga mga himan alang sa quantitative measurements14,15,16,17.Pinaagi sa pag-adjust sa mga kabtangan sa interface 18, 19 ug sa geometry sa mga kanal 20, 21, 22, ang pwersa sa capillary ug ang rate sa pag-agos niini nga mga himan mahimong makontrol.Bisan pa, ang ilang pagkakasaligan, labi na alang sa labi ka basa nga mga likido, nagpabilin nga dili madawat tungod sa mga dili tukma sa paghimo, mga depekto sa materyal, ug pagkasensitibo sa mga vibrations sa palibot.Dugang pa, tungod kay ang usa ka capillary flow gimugna sa liquid-gas interface, walay dugang nga agos ang mahimong ipaila, ilabi na human sa pagpuno sa microfluidic channel sa likido.Busa, alang sa mas komplikado nga pagkakita, daghang mga lakang sa sample injection kinahanglan nga himuon24,25.
Taliwala sa mga microfluidic device, ang centrifugal microfluidic nga mga himan sa pagkakaron usa sa pinakamaayong solusyon alang sa POCT26,27.Ang mekanismo sa pagmaneho niini mapuslanon tungod kay ang puwersa sa pagmaneho mahimong makontrol pinaagi sa pag-adjust sa tulin nga rotational.Bisan pa, ang disbentaha mao nga ang centrifugal force kanunay nga gitumong ngadto sa gawas nga ngilit sa device, nga nagpalisud sa pagpatuman sa multi-step nga mga reaksyon nga gikinahanglan alang sa mas komplikado nga pag-analisar.Bisan kung ang dugang nga mga puwersa sa pagmaneho (eg mga capillaries 28, 29 ug daghan pa 30, 31, 32, 33, 34, 35) dugang sa puwersa sa sentripugal gipaila alang sa multifunctional dosing, ang wala damha nga pagbalhin sa likido mahimo gihapon nga mahitabo tungod kay kini nga mga dugang nga pwersa sa kasagaran mga mando. sa magnitude nga mas ubos kay sa centrifugal nga pwersa, nga naghimo niini nga epektibo lamang sa gagmay nga mga han-ay sa operasyon o dili magamit sa panginahanglan uban sa pagpagawas sa likido.Ang pag-apil sa pneumatic manipulations ngadto sa centrifugal microfluidics sama sa centrifugal kinetic nga mga pamaagi 36, 37, 38, thermopneumatic nga mga pamaagi 39 ug aktibong pneumatic nga mga pamaagi 40 napamatud-an nga usa ka madanihon nga alternatibo.Uban sa counterfugodynamic nga pamaagi, usa ka dugang nga lungag ug nagkonektar nga mga microchannel ang gisagol sa aparato alang sa gawas ug internal nga aksyon, bisan kung ang kahusayan sa pumping niini (sa sakup gikan sa 75% hangtod 90%) nagsalig kaayo sa gidaghanon sa mga siklo sa pumping ug ang viscosity. sa likido.Sa thermopneumatic nga pamaagi, ang latex membrane ug fluid transfer chamber espesipikong gidesinyo sa pagsilyo o pag-abli pag-usab sa pagsulod kung ang natanggong nga gidaghanon sa hangin gipainit o gipabugnaw.Bisan pa, ang pag-setup sa pagpainit/pagpabugnaw nagpaila sa hinay nga mga problema sa pagtubag ug gilimitahan ang paggamit niini sa thermosensitive assays (pananglitan, polymerase chain reaction (PCR) amplification).Uban sa usa ka aktibo nga pneumatic nga pamaagi, ang on-demand nga pagpagawas ug sa sulod nga paglihok makab-ot pinaagi sa dungan nga paggamit sa positibo nga presyur ug tukma nga gipares nga rotational speed sa high-speed nga mga motor.Adunay uban nga malampuson nga mga pamaagi gamit lamang ang mga pneumatic actuator (positibo nga presyur 41, 42 o negatibo nga presyur 43) ug kasagarang sirado nga mga disenyo sa balbula.Pinaagi sa sunodsunod nga pagpadapat sa presyur sa pneumatic chamber, ang likido gibomba sa unahan sa peristaltically, ug ang kasagarang sirado nga balbula nagpugong sa backflow sa likido tungod sa peristalsis, sa ingon makaamgo sa komplikadong mga operasyon sa likido.Bisan pa, sa pagkakaron adunay limitado nga gidaghanon sa mga teknolohiya sa microfluidic nga makahimo sa komplikado nga mga operasyon sa likido sa usa ka aparato nga POCT, lakip ang multi-functional dispensing, on-demand nga pagpagawas, kasaligan nga pasundayag, dugay nga pagtipig, pagdumala sa mga likido nga adunay taas nga viscosity, ug cost-effective nga manufacturing.Ang tanan sa samang higayon.Ang kakulang sa usa ka multi-step functional operation mahimo usab nga usa sa mga hinungdan ngano nga pipila lamang ka komersyal nga POCT nga mga produkto sama sa Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat, ug Rhonda ang malampuson nga gipaila sa bukas nga merkado hangtod karon.
Niini nga papel, among gisugyot ang usa ka pneumatic microfluidic actuator nga gibase sa green ring micro switch technology (FAST).Ang FAST naghiusa sa tanan nga gikinahanglan nga mga kabtangan sa samang higayon alang sa usa ka halapad nga mga reagents gikan sa microliters ngadto sa milliliters.Ang FAST naglangkob sa pagkamaunat-unat nga mga lamad, mga lever ug mga bloke.Kung wala ang paggamit sa presyur sa hangin, ang mga lamad, mga lever ug mga bloke mahimong hugot nga sirado ug ang likido sa sulod mahimong tipigan sa dugay nga panahon.Kung ang angay nga presyur magamit ug ipasibo sa gitas-on sa lever, ang diaphragm molapad ug magduso sa lever sa bukas nga posisyon, nga gitugotan ang likido nga makaagi.Gitugotan niini ang multifunctional metering sa mga likido sa usa ka kaskad, dungan, sunud-sunod o pinili nga paagi.
Naghimo kami og PCR system gamit ang FAST aron makamugna og tubag-sa-sample nga mga resulta alang sa pag-ila sa mga virus sa influenza A ug B (IAV ug IBV).Nakab-ot namo ang ubos nga limitasyon sa detection (LOD) nga 102 ka kopya/mL, ang among multiplex nga assay nagpakita sa espesipiko alang sa IAV ug IBV ug gitugotan ang influenza virus pathotyping.Ang mga resulta sa clinical testing gamit ang nasal swab sample gikan sa 18 ka mga pasyente ug 18 ka himsog nga mga indibidwal nagpakita og maayo nga concordance sa fluorescence intensity sa standard RT-PCR (Pearson coefficients> 0.9).Ang mga resulta sa clinical testing gamit ang nasal swab sample gikan sa 18 ka mga pasyente ug 18 ka himsog nga mga indibidwal nagpakita og maayo nga concordance sa fluorescence intensity sa standard RT-PCR (Pearson coefficients> 0.9).Результати клинических испытаний с использованием образца мазка из носа от 18 пациентов и 18 здоровых лицитка нтенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (коэффициенты Пирсона > 0,9).Ang mga resulta sa clinical trials gamit ang nasal swab sample gikan sa 18 ka mga pasyente ug 18 ka himsog nga mga indibidwal nagpakita og maayo nga kasabutan tali sa fluorescence intensity sa standard RT-PCR (Pearson's coefficients> 0.9).0.9) . . . . . . . . . . . . . . . . . . Результати клинических испытаний с использованием образцов назальных мазков от 18 пациентов и 18 здоровых ли спорт жду интенсивностью флуоресценции и стандартной ОТ-ПЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).Ang mga resulta sa clinical trials gamit ang nasal swab specimens gikan sa 18 ka mga pasyente ug 18 ka himsog nga mga indibidwal nagpakita og maayo nga kasabutan tali sa fluorescence intensity ug standard RT-PCR (Pearson's coefficient> 0.9).Ang gibanabana nga gasto sa materyal sa usa ka FAST-POCT nga aparato gibanabana nga US$1 (Supplementary Table 1) ug mahimo pa nga makunhuran pinaagi sa paggamit sa dagkong mga pamaagi sa paghimo (eg injection molding).Sa tinuud, ang FAST-based nga POCT nga mga aparato adunay tanan nga kinahanglan nga mga bahin nga gimando sa WHO ug nahiuyon sa mga bag-ong biochemical nga pamaagi sa pagsulay sama sa plasma thermal cycling44, amplification-free immunoassays45 ug nanobody functionalization tests46 nga mao ang backbone sa POCT system.posibilidad.
Sa fig.Ang 1a nagpakita sa istruktura sa FAST-POCT nga plataporma, nga gilangkuban sa upat ka mga likido nga mga lawak: usa ka pre-storage chamber, usa ka mixing chamber, usa ka reaction chamber, ug usa ka waste chamber.Ang yawe sa pagkontrol sa pag-agos sa fluid mao ang FAST nga disenyo (nga gilangkoban sa pagkamaunat-unat nga mga lamad, levers ug mga bloke) nga nahimutang sa pre-storage chamber ug mixing chamber.Isip usa ka pneumatically actuated nga pamaagi, ang FAST nga disenyo naghatag ug tukma nga fluid flow control, lakip ang closed/open switching, versatile dosing, on-demand fluid release, kasaligan nga operasyon (pananglitan, insensitivity sa environmental vibration), ug long-term storage.Ang FAST-POCT nga plataporma naglangkob sa upat ka mga lut-od: usa ka backing layer, usa ka elastic film layer, usa ka plastic film layer, ug usa ka cover layer, ingon sa gipakita sa usa ka gipadako nga panglantaw sa Fig. 1b (gipakita usab sa detalye sa Supplementary Figures S1 ug S2 ).Ang tanan nga mga channel ug fluid transport chambers (sama sa pre-storage ug reaction chambers) kay nasulod sa PLA (polylactic acid) substrates gikan sa 0.2 mm (thinnest part) ngadto sa 5 mm ang gibag-on.Ang materyal nga elastic film kay 300 µm nga gibag-on nga PDMS nga daling molapad kung ang presyur sa hangin magamit tungod sa "nipis nga gibag-on" ug ubos nga modulus sa elasticity (mga 2.25 MPa47).Ang polyethylene film layer gihimo sa polyethylene terephthalate (PET) nga adunay gibag-on nga 100 µm aron mapanalipdan ang elastic film gikan sa sobra nga deformation tungod sa presyur sa hangin.Nahiuyon sa mga lawak, ang substrate layer adunay mga lever nga konektado sa tabon nga layer (nga hinimo sa PLA) pinaagi sa mga bisagra aron makontrol ang pag-agos sa likido.Ang elastic film gipapilit sa backing layer gamit ang double-sided adhesive tape (ARseal 90880) ug gitabonan sa plastic film.Tulo ka mga layer ang gitigum sa usa ka substrate gamit ang usa ka T-clip nga disenyo sa cover layer.Ang T-clamp adunay gintang tali sa duha ka bitiis.Sa diha nga ang clip gisal-ut ngadto sa groove, ang duha ka mga bitiis miduko gamay, unya mibalik sa ilang orihinal nga kahimtang ug hugot nga gigapos ang taklob ug backing samtang sila moagi sa groove (Supplementary Fig. S1).Ang upat ka mga lut-od dayon gitigum gamit ang mga konektor.
Schematic diagram sa plataporma nga naghulagway sa lain-laing mga functional compartment ug feature sa FAST.b Gipadako nga diagram sa FAST-POCT nga plataporma.c Litrato sa plataporma sunod sa US quarter dollar coin.
Ang mekanismo sa pagtrabaho sa FAST-POCT nga plataporma gipakita sa Figure 2. Ang importante nga mga sangkap mao ang mga bloke sa base layer ug ang mga bisagra sa cover layer, nga moresulta sa usa ka interference nga disenyo sa dihang ang upat ka mga layer gitigum gamit ang T-shape .Sa diha nga walay presyur sa hangin nga gigamit (fig. 2a), ang interference angayan hinungdan sa bisagra sa bend ug deform, ug ang usa ka sealing nga pwersa gigamit pinaagi sa lever sa pagpugos sa pagkamaunat-unat pelikula batok sa block, ug ang liquid sa seal lungag gihubit. isip usa ka sealed state.Kinahanglan nga matikdan nga sa niini nga kahimtang, ang lever gibawog sa gawas, ingon sa gipakita sa kilid nga panglantaw sa Fig. 2a.Sa diha nga ang hangin gihatag (Fig. 2b), ang pagkamaunat-unat nga lamad molapad paingon sa tabon ug moduso sa lever pataas, sa ingon magbukas sa usa ka gintang tali sa lever ug sa bloke alang sa fluid nga moagos ngadto sa sunod nga lawak, nga gihubit ingon nga usa ka bukas nga kahimtang. .Human sa pagpagawas sa presyur sa hangin, ang lever mahimong mobalik sa orihinal nga posisyon niini ug magpabilin nga hugot tungod sa pagkamaunat-unat sa bisagra.Ang mga video sa mga paglihok sa lever gipresentar sa dugang nga salida nga S1.
A. Schematic diagram ug mga litrato kung sirado.Kung wala’y presyur, gipugos sa lever ang lamad batok sa bloke, ug ang likido gitakpan.b Sa maayong kahimtang.Sa diha nga ang pressure ipatuman, ang lamad molapad ug moduso sa lever pataas, mao nga ang channel moabli ug ang fluid mahimong modagayday.c Tinoa ang kinaiya nga gidak-on sa kritikal nga presyur.Ang mga sukod sa kinaiya naglakip sa gitas-on sa lever (L), ang gilay-on tali sa slider ug sa bisagra (l) ug ang gibag-on sa lever protrusion (t).Ang Fs mao ang compaction force sa throttle point B. q mao ang uniformly distributed load sa lever.Ang Tx* nagrepresentar sa torque nga naugmad sa hinged lever.Ang kritikal nga presyur mao ang presyur nga gikinahanglan sa pagpataas sa lever ug paghimo sa fluid nga modagayday.d Teoretikal ug eksperimento nga mga resulta sa relasyon tali sa kritikal nga presyur ug gidak-on sa elemento.n = 6 independyenteng mga eksperimento ang gihimo ug ang datos gipakita isip ± standard deviation.Ang hilaw nga datos gipresentar isip hilaw nga mga file sa datos.
Usa ka analytical model base sa beam theory ang gihimo aron analisahon ang dependence sa critical pressure Pc diin ang gap moabli sa geometric parameters (pananglitan, L ang gitas-on sa lever, l ang gilay-on tali sa block ug sa bisagra, S mao ang lever Ang contact area sa liquid t mao ang gibag-on sa lever protrusion , ingon sa gipakita sa Fig. 2c).Ingon nga detalyado sa Supplementary Notes ug Supplementary Figure S3, ang gintang moabli kung \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\), diin ang Fs mao ang torque \ ({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) aron mawagtang ang mga pwersa nga nalangkit sa usa ka interference nga angay ug hinungdan nga ang bisagra moliko.Ang eksperimento nga tubag ug ang analytical nga modelo nagpakita sa maayo nga kasabutan (Fig. 2d), nga nagpakita nga ang kritikal nga presyur sa Pc nagdugang sa pagtaas sa t / l ug pagkunhod sa L, nga dali nga gipatin-aw sa classical beam model, ie ang torque nagdugang sa t / Lift .Busa, ang among theoretical analysis tin-aw nga nagpakita nga ang kritikal nga presyur mahimong epektibo nga makontrol pinaagi sa pag-adjust sa lever length L ug sa t / l ratio, nga naghatag og importante nga basehan alang sa disenyo sa FAST-POCT nga plataporma.
Ang FAST-POCT nga plataporma naghatag og multifunctional dispensing (gipakita sa Figure 3a nga adunay inset ug eksperimento), nga mao ang labing importante nga bahin sa malampuson nga POCT, diin ang mga pluwido mahimong modagayday sa bisan unsang direksyon ug sa bisan unsang han-ay (cascade, dungan, sequential) o pinili nga multichannel pagpanghatag .- function sa dosis.Sa fig.Ang 3a(i) nagpakita sa usa ka cascaded dosing mode diin duha o daghan pa nga mga chamber ang gi-cascade gamit ang mga bloke aron pagbulag sa lainlaing mga reactant ug usa ka lever aron makontrol ang bukas ug sirado nga mga estado.Sa diha nga ang presyur gipadapat, ang likido moagos gikan sa ibabaw ngadto sa ubos nga lawak sa usa ka cascade nga paagi.Kinahanglan nga matikdan nga ang mga cascade chamber mahimong mapuno sa basa nga mga kemikal o uga nga mga kemikal sama sa lyophilized powders.Sa eksperimento sa Fig. 3a(i), ang pula nga tinta gikan sa ibabaw nga lawak modagayday uban sa asul nga tina nga powder (copper sulfate) ngadto sa ikaduhang lawak ug mahimong itom nga asul inig-abot sa ubos nga lawak.Gipakita usab niini ang pagkontrol sa presyur alang sa likido nga gibomba.Sa susama, kung ang usa ka lever konektado sa duha ka mga lawak, kini mahimong dungan nga paagi sa pag-injection, ingon sa gipakita sa fig.3a(ii), diin ang likido mahimong parehas nga maapod-apod sa duha o daghan pa nga mga lawak kung ang presyur gigamit.Tungod kay ang kritikal nga presyur nagdepende sa gitas-on sa lever, ang gitas-on sa lever mahimong i-adjust aron makab-ot ang sunud-sunod nga pattern sa pag-injection sama sa gipakita sa fig.3a(iii).Usa ka taas nga lever (nga adunay kritikal nga presyur nga Pc_long) konektado sa chamber B ug usa ka mubo nga lever (nga adunay kritikal nga presyur Pc_short > Pc_long) konektado sa chamber A. Samtang ang pressure nga P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gigamit, ang likido lamang sa pula. mahimong modagayday ngadto sa lawak B ug sa dihang ang presyur nadugangan ngadto sa P2 (> Pc_short), ang asul nga likido mahimong moagos ngadto sa lawak A. Kini nga sequential injection mode magamit sa lain-laing mga likido nga nagbalhin ngadto sa ilang mga may kalabutan nga mga lawak sa pagkasunodsunod, nga kritikal alang sa usa ka malampuson nga POCT kahimanan.Usa ka taas nga lever (nga adunay kritikal nga presyur nga Pc_long) konektado sa chamber B ug usa ka mubo nga lever (nga adunay kritikal nga presyur Pc_short > Pc_long) konektado sa chamber A. Samtang ang pressure nga P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gigamit, ang likido lamang sa pula. mahimong modagayday ngadto sa lawak B ug sa dihang ang presyur nadugangan ngadto sa P2 (> Pc_short), ang asul nga likido mahimong moagos ngadto sa lawak A. Kini nga sequential injection mode magamit sa lain-laing mga likido nga nagbalhin ngadto sa ilang mga may kalabutan nga mga lawak sa pagkasunodsunod, nga kritikal alang sa usa ka malampuson nga POCT kahimanan.Длинный рычаг (с критическим давлением Pc_long) был соединен с камерой B, а короткий рычаг (с критическим да >влеским да > ен с камерой A. При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) только жидкость, выделенная красным может течь в камеру B, и когда давление было увеличено до P2 (> Pc_short), синяя жидкость может течь в камеру A. Эот телемим няется к различным жидкостям, последовательно перемещаемым в соответствующие камеры, что имеет решающени суд.Usa ka taas nga lever (nga adunay kritikal nga presyur nga Pc_long) konektado sa chamber B, ug usa ka mubo nga lever (nga adunay kritikal nga presyur Pc_short > Pc_long) konektado sa chamber A. Sa diha nga ang pressure P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gigamit, ang likido lamang ang gipasiugda. sa pula mahimong modagayday ngadto sa lawak B, ug sa diha nga ang presyur nadugangan ngadto sa P2 (> Pc_short), ang asul nga likido mahimong modagayday ngadto sa lawak A. Kini nga sequential injection mode gipadapat sa lain-laing mga pluwido sequentially gibalhin ngadto sa tagsa-tagsa nga mga lawak, nga mao ang kritikal para sa malampusong POCT.kahimanan. Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давление давление Pc_longсие Pc.Ang taas nga bukton (kritikal nga presyur Pc_long) konektado sa chamber B ug ang mubo nga bukton (kritikal nga pressure Pc_short > Pc_long) konektado sa chamber A.При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) sa камеру B может поступать только красная жидкость, а при увеличели для еру A может поступать синяя жидкость.Sa diha nga ang pressure P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gipadapat, ang pula nga likido lamang ang makasulod sa chamber B, ug kung ang presyur madugangan ngadto sa P2 (> Pc_short), ang asul nga likido makasulod sa chamber A. Kini nga sequential injection mode angay alang sa sequential nga pagbalhin sa nagkalain-laing mga likido ngadto sa tagsa-tagsa nga mga lawak, nga mao ang kritikal alang sa malampuson nga operasyon sa POCT device.Gipakita sa Figure 3a(iv) ang selective injection mode, diin ang main chamber adunay mubo (uban ang kritikal nga pressure Pc_short) ug taas nga lever (uban ang kritikal nga pressure Pc_long <Pc_short) nga konektado sa chamber A ug chamber B, sa tinuud, dugang pa. ngadto sa laing air channel nga konektado sa chamber B. Aron mabalhin ang liquid ngadto sa chamber A una, ang pressure P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ug P2 (P2 > P1) nga adunay P1 + P2 > Pc_short gipadapat sa device sa samang higayon.Gipakita sa Figure 3a(iv) ang selective injection mode, diin ang main chamber adunay mubo (uban ang kritikal nga pressure Pc_short) ug taas nga lever (uban ang kritikal nga pressure Pc_long P1) nga adunay P1 + P2 > Pc_short gipadapat sa device sa samang higayon.Sa fig.3а(iv) показан режим селективного впрыска, при котором основная камера имела короткий (с критическим давлением давлением давлением Pc_short ским давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камерой B соответственно.Ang 3a(iv) nagpakita sa selective injection mode, diin ang main chamber adunay mubo (nga adunay kritikal nga pressure Pc_short) ug taas nga lever (nga adunay kritikal nga pressure Pc_long P1), ug P1 + P2 > Pc_short.ngadto sa laing air channel nga konektado sa chamber B. Sa una nga pagbalhin sa fluid ngadto sa chamber A, ang mga pressure P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ug P2 (P2 > P1) dungan nga gipadapat sa device, diin ang P1 + P2 > Pc_short. 3а(iv) показан режим селективного впрыска, когда основная камера имеет короткий стержень (с критическим давл_еним) (с критическим давлением Pc_long < Pc_short), соединенные с камерой A и камерой B соответственно, и в дополнение к душуш подключенному к комнате B.Ang 3a(iv) nagpakita sa selective injection mode kung ang main chamber adunay mugbo nga stem (kritikal nga pressure Pc_short) ug taas nga stem (kritikal nga pressure Pc_long < Pc_short) konektado sa chamber A ug chamber B, ug dugang sa laing agianan sa hangin, konektado sa kwarto B.Busa, ang P2 nagpugong sa likido sa pagsulod sa lawak B;sa laing bahin, ang kinatibuk-ang presyur nga P1 + P2 milapas sa kritikal nga presyur aron ma-activate ang mas mubo nga lever nga konektado sa chamber A aron tugotan ang likido nga moagos ngadto sa chamber A. Unya, kung gikinahanglan nga pun-on ang chamber B, kinahanglan lamang natong i-apply ang P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) sa main chamber aron ma-activate ang taas nga lever ug tugotan ang likido nga modagayday ngadto sa chamber B. Klaro nga maobserbahan gikan sa oras nga t = 3 s hangtod 9 s nga ang likido sa chamber A nagpabilin nga kanunay samtang kini misaka sa chamber B sa dihang gipahamtang ang pressure P1.sa laing bahin, ang kinatibuk-ang presyur nga P1 + P2 milapas sa kritikal nga presyur aron ma-activate ang mas mubo nga lever nga konektado sa chamber A aron tugotan ang likido nga moagos ngadto sa chamber A. Unya, kung gikinahanglan nga pun-on ang chamber B, kinahanglan lamang natong i-apply ang P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) sa main chamber aron ma-activate ang taas nga lever ug tugotan ang likido nga modagayday ngadto sa chamber B. Klaro nga maobserbahan gikan sa oras nga t = 3 s hangtod 9 s nga ang likido sa chamber A nagpabilin nga kanunay samtang kini misaka sa chamber B sa dihang gipahamtang ang pressure P1.Между тем, общее давление P1 + P2 превысило критическое давление, чтобы активировать более короткий рычаг, сонечаг, сонечаг волить жидкости течь в камеру A. Затем, когда требуется заполнить камеру B, нам нужно только применить P1 (Pc_long < P1 < P1 < P1 ) в основной камере, чтобы активировать длинный рычаг и дать жидкости течь в камеру B. Можно ясно наблюдать , спать 9 идкость в камере A оставалась постоянной, в то время как в камере она увеличивалась.Samtang, ang kinatibuk-ang presyur nga P1 + P2 milapas sa kritikal nga presyur aron ma-activate ang usa ka mas mubo nga lever nga konektado sa chamber A aron tugotan ang likido nga moagos ngadto sa chamber A. Unya kung kinahanglan nga pun-on ang chamber B, kinahanglan na lang natong i-apply ang P1 (Pc_long < P1 < Pc_short ) sa main chamber aron ma-activate ang taas nga lever ug ipaagi ang liquid ngadto sa chamber B. Klaro nga maobserbahan nga tali sa t = 3 s ug 9 s ang liquid sa chamber A nagpabilin nga makanunayon, samtang sa chamber kini misaka.B kung ang pressure P1 ipahamtang.Sa samang higayon, ang kinatibuk-ang presyur nga P1 + P2 milapas sa kritikal nga presyur, nga nagpalihok sa mas mubo nga lever nga nagkonektar sa lawak A, nga nagtugot sa fluid nga moagos ngadto sa lawak A.Kung panahon na nga pun-on ang chamber A, i-apply na lang nato ang P1 sa main chamber ug P2 sa secondary chamber.Niining paagiha, ang pamatasan sa dagan mahimong pilion nga ibalhin sa taliwala sa mga camera A ug B. Ang pamatasan sa pag-agos sa upat nga mga mode sa pag-apod-apod nga multi-functional makit-an sa dugang nga salida nga S2.
a Ilustrasyon sa multifunctional assignment, ie (i) cascading, (ii) simultaneous, (iii) sequential, ug (iv) selective assignment.Ang mga kurba nagrepresentar sa workflow ug mga parameter niining upat ka mga paagi sa pag-apod-apod.b Mga resulta sa dugay nga mga pagsulay sa pagtipig sa deionized nga tubig ug ethanol.n = 5 independyenteng mga eksperimento ang gihimo ug ang datos gipakita isip ± sd c.Mga demonstrasyon sa pagsulay sa kalig-on sa dihang ang FAST device ug ang capillary valve (CV) device anaa sa (i) static ug (ii) vibrating states.(iii) Volume kumpara sa oras para sa FAST ug CV nga mga device sa lain-laing angular frequency.d Pagmantala sa mga resulta sa pagsulay sa panginahanglan alang sa (i) FAST device ug (ii) CV device.(iii) Relasyon tali sa gidaghanon ug oras alang sa FAST ug CV nga mga aparato gamit ang intermittent pressure mode.Tanan nga scale bar, 1 cm.Ang hilaw nga datos gihatag isip hilaw nga mga file sa datos.
Ang dugay nga pagtipig sa mga reagents usa pa ka hinungdanon nga bahin sa usa ka malampuson nga aparato sa POCT nga magtugot sa mga kawani nga wala mabansay sa pagdumala sa daghang mga reagents.Samtang daghang mga teknolohiya ang nagpakita sa ilang potensyal alang sa dugay nga pagtipig (pananglitan, 35 microdispensers, 48 ​​​​blister packs, ug 49 stick packs), gikinahanglan ang usa ka dedikado nga receiving compartment aron ma-accommodate ang package, nga makapadugang sa gasto ug kakomplikado;Dugang pa, kini nga mga mekanismo sa pagtipig wala magtugot alang sa on-demand nga dispensing ug moresulta sa pag-usik sa mga reagents tungod sa mga salin sa packaging.Ang dugay nga katakus sa pagtipig gipamatud-an pinaagi sa pagpahigayon sa usa ka gipadali nga pagsulay sa kinabuhi gamit ang CNC-machined nga PMMA nga materyal tungod sa gamay nga kabangis ug pagsukol sa gas permeation (Supplementary Figure S5).Ang test apparatus napuno sa deionized water (deionized water) ug 70% ethanol (simulating volatile reagents) sa 65°C sulod sa 9 ka adlaw.Ang parehong deionized nga tubig ug ethanol gitipigan gamit ang aluminum foil aron babagan ang access gikan sa ibabaw.Ang Arrhenius equation ug penetration activation energy nga gitaho sa literatura50,51 gigamit sa pagkalkulo sa real-time nga katumbas.Sa fig.Ang 3b nagpakita sa kasagaran nga mga resulta sa pagkawala sa timbang alang sa 5 nga mga sample nga gitipigan sa 65 ° C sulod sa 9 ka adlaw, katumbas sa 0.30% alang sa deionized nga tubig ug 0.72% alang sa 70% nga ethanol sulod sa 2 ka tuig sa 23 ° C.
Sa fig.Gipakita sa 3c ang pagsulay sa vibration.Tungod kay ang capillary valve (CV) mao ang labing inila nga paagi sa pagdumala sa likido taliwala sa mga naglungtad nga POCT28,29 nga mga aparato, usa ka aparato nga CV nga 300 µm ang gilapdon ug 200 µm ang giladmon gigamit alang sa pagtandi.Makita nga kung ang duha nga mga aparato nagpabilin nga wala’y hunong, ang pluwido sa FAST-POCT nga plataporma nagtak-op ug ang likido sa aparato sa CV na-lock tungod sa kalit nga pagpalapad sa kanal, nga nagpamenos sa mga pwersa sa capillary.Bisan pa, samtang ang angular frequency sa orbital vibrator nagdugang, ang pluwido sa FAST-POCT nga plataporma nagpabilin nga selyado, apan ang pluwido sa CV device moagos ngadto sa ubos nga lawak (tan-awa usab ang Supplementary Movie S3).Kini nagsugyot nga ang mga deformable nga bisagra sa FAST-POCT nga plataporma mahimong magamit sa usa ka kusog nga mekanikal nga pwersa sa module aron hugot nga isira ang likido sa lawak.Bisan pa, sa mga aparato sa CV, ang likido gipadayon tungod sa balanse tali sa solid, hangin, ug likido nga mga hugna, nga nagmugna sa pagkawalay kalig-on, ug ang mga pagkurog mahimong makasamok sa balanse ug hinungdan sa wala damha nga pamatasan sa pag-agos.Ang bentaha sa FAST-POCT nga plataporma mao nga naghatag kini kasaligan nga pag-andar ug naglikay sa mga kapakyasan sa presensya sa mga vibrations nga sagad mahitabo sa panahon sa paghatud ug operasyon.
Ang laing importante nga bahin sa FAST-POCT nga plataporma mao ang on-demand nga pagpagawas niini, nga usa ka mahinungdanong kinahanglanon alang sa quantitative analysis.Sa fig.Gikumpara sa 3d ang on-demand nga pagpagawas sa FAST-POCT nga plataporma ug ang CV device.Gikan sa fig.3d(iii) atong makita nga ang FAST device motubag dayon sa pressure signal.Sa diha nga ang presyur gipadapat sa FAST-POCT nga plataporma, ang pluwido midagayday, sa dihang ang presyur gibuhian, ang dagan mihunong dayon (Fig. 3d(i)).Kini nga aksyon mahimong ipasabut pinaagi sa dali nga pagkamaunat-unat nga pagbalik sa bisagra, nga nagpilit sa lever balik batok sa bloke, nagsira sa lawak.Bisan pa, ang fluid nagpadayon sa pag-agos sa CV device, nga sa katapusan miresulta sa usa ka wala damha nga gidaghanon sa fluid nga gibana-bana nga 100 µl human nga gipagawas ang pressure (Figure 3d(ii) ug Supplementary Movie S4).Mahimo kini nga ipasabut pinaagi sa pagkawala sa epekto sa pag-pin sa kapilar sa kompleto nga basa sa CV pagkahuman sa una nga indeyksiyon.
Ang katakus sa pagdumala sa mga likido nga lainlain ang pagkabasa ug pagkalapot sa parehas nga aparato nagpabilin nga usa ka hagit alang sa mga aplikasyon sa POCT.Ang dili maayo nga pagkabasa mahimong mosangpot sa mga pagtulo o uban pang wala damha nga kinaiya sa pag-agos sa mga kanal, ug ang mga gamit nga ancillary sama sa mga vortex mixer, centrifuges ug mga filter kasagarang gikinahanglan sa pag-andam sa hilabihan ka lapot nga mga likido 52 .Among gisulayan ang relasyon tali sa kritikal nga presyur ug fluid nga mga kabtangan (nga adunay usa ka halapad nga pagkabasa ug viscosity).Ang mga resulta gipakita sa Talaan 1 ug Video S5.Makita nga ang mga likido nga lainlain ang pagkabasa ug pagkalapot mahimong ma-sealed sa chamber, ug kung ang presyur gigamit, bisan ang mga likido nga adunay viscosity hangtod sa 5500 cP mahimong ibalhin sa kasikbit nga lawak, nga posible nga makit-an ang mga sample nga adunay taas nga lebel. viscosity (ie sputum, usa ka lapot kaayo nga sample nga gigamit alang sa pagdayagnos sa mga sakit sa respiratoryo).
Pinaagi sa paghiusa sa ibabaw nga multifunctional dispensing device, usa ka halapad nga FAST-based POCT device mahimong maugmad.Ang usa ka pananglitan gipakita sa Figure 1. Ang tanum adunay usa ka pre-storage chamber, usa ka mixing chamber, usa ka reaction chamber ug usa ka waste chamber.Ang mga reagents mahimong tipigan sa pre-storage chamber sa taas nga panahon ug dayon i-discharge sa mixing chamber.Uban sa husto nga presyur, ang sinagol nga mga reactant mahimong mapili nga ibalhin sa usa ka basurahan o usa ka silid sa reaksyon.
Tungod kay ang PCR detection mao ang bulawan nga sumbanan sa pag-detect sa mga pathogen sama sa H1N1 ug COVID-19 ug naglakip sa daghang mga lakang sa reaksyon, among gigamit ang FAST-POCT nga plataporma para sa PCR detection isip aplikasyon.Sa fig.4 nagpakita sa proseso sa pagsulay sa PCR gamit ang FAST-POCT nga plataporma.Una, ang eluting reagent, magnetic microbead reagent, wash solution A, ug wash solution W gi-pipetted ngadto sa pre-storage chambers E, M, W1 ug W2, matag usa.Ang mga yugto sa RNA adsorption gipakita sa fig.4a ug mao ang mosunod: (1) sa diha nga ang pressure P1 (=0.26 bar) gigamit, ang sample mobalhin ngadto sa lawak M ug ipagawas ngadto sa mixing chamber.(2) Ang presyur sa hangin P2 (= 0.12 bar) gihatag pinaagi sa port A nga konektado sa ubos sa mixing chamber.Bisan tuod ang ubay-ubay nga mga pamaagi sa pagsagol nagpakita sa ilang potensyal sa pagsagol sa mga likido sa POCT nga mga plataporma (eg serpentine mixing 53, random mixing 54 ug batch mixing 55), ang ilang mixing efficiency ug efficiency dili gihapon makatagbaw.Gisagop niini ang pamaagi sa pagsagol sa bula, diin ang hangin gipasulod sa ilawom sa lawak sa pagsagol aron makamugna og mga bula sa likido, nga human niana ang kusog nga vortex makab-ot ang hingpit nga pagsagol sulod sa mga segundo.Ang mga eksperimento sa pagsagol sa bula gihimo ug ang mga resulta gipresentar sa Supplementary Figure S6.Makita nga kung ang usa ka presyur nga 0.10 bar magamit, ang kompleto nga pagsagol molungtad mga 8 segundos.Pinaagi sa pagdugang sa presyur sa 0.20 bar, ang kompleto nga pagsagol makab-ot sa mga 2 segundos.Ang mga pamaagi sa pagkalkula sa kahusayan sa pagsagol gipresentar sa seksyon sa Mga Pamaagi.(3) Gamit ug rubidium magnet sa pagkuha sa mga beads, dayon i-pressure ang P3 (= 0.17 bar) agi sa port P aron mabalhin ang mga reagents ngadto sa waste chamber.Sa fig.Gipakita sa 4b,c ang mga lakang sa paghugas aron makuha ang mga hugaw gikan sa sample sama sa mosunod: (1) Ang solusyon sa paghugas A gikan sa chamber W1 gipagawas sa pressure mixing chamber P1.(2) Dayon buhata ang proseso sa pagsagol sa bula.(3) Ang paghugas nga solusyon A gibalhin sa basura nga likido nga lawak, ug ang mga microbeads sa mixing chamber gibira sa magnet.Ang paghugas sa W (Fig. 4c) susama sa paghugas sa A (Fig. 4b).Kinahanglan nga hinumdoman nga ang matag lakang sa paghugas A ug W gihimo kaduha.Gipakita sa Figure 4d ang mga lakang sa elution aron mawagtang ang RNA gikan sa mga lubid;ang elution ug pagsagol sa pasiuna nga mga lakang parehas sa RNA adsorption ug paghugas nga mga lakang nga gihulagway sa ibabaw.Samtang ang mga elution reagents gibalhin ngadto sa PCR reaction chamber ubos sa pressure nga P3 ug P4 (= 0.23 bar), ang kritikal nga presyur maabot aron ma-seal ang bukton sa PCR reaction chamber.Sa susama, ang presyur sa P4 makatabang usab sa pagsilyo sa agianan sa basurahan.Sa ingon, ang tanan nga elution reagents parehas nga giapod-apod sa upat ka mga PCR reaction chambers aron masugdan ang multiplex PCR reactions.Ang pamaagi sa ibabaw gipresentar sa Supplementary Movie S6.
Sa lakang sa adsorption sa RNA, ang sample gipasulod sa inlet M ug gi-inject sa mixing chamber kauban ang gitipigan nga bead solution kaniadto.Human sa pagsagol ug pagtangtang sa mga granules, ang mga reagents giapod-apod ngadto sa basura nga lawak.b ug c mga lakang sa paghugas, pagpaila sa nagkalain-laing pre-stored wash reagents ngadto sa mixing chamber, ug human sa pagsagol ug pagtangtang sa mga beads, ibalhin ang mga reagents ngadto sa waste liquid chamber.d Elution nga lakang: Human sa pagpaila sa elution reagents, pagsagol ug bead extraction, ang mga reagents gibalhin ngadto sa PCR reaction chamber.Ang mga kurba nagpakita sa dagan sa trabaho ug may kalabutan nga mga parameter sa lainlaing mga yugto.Ang presyur mao ang presyur nga gihimo pinaagi sa tagsa-tagsa nga mga lawak.Ang volume mao ang gidaghanon sa likido sa mixing chamber.Ang tanan nga mga scale bar 1 cm.Ang hilaw nga datos gihatag isip hilaw nga mga file sa datos.
Gihimo ang usa ka pamaagi sa pagsulay sa PCR ug ang Supplementary Figure S7 nagpakita sa mga thermal profile lakip ang 20 minuto nga reverse transcription time ug 60 minuto nga thermal cycling time (95 ug 60 ° C), nga adunay usa ka thermal cycle nga 90 s (Supplementary Movie S7)..Ang FAST-POCT nagkinahanglan og gamay nga panahon aron makompleto ang usa ka thermal cycle (90 segundos) kay sa naandan nga RT-PCR (180 segundos alang sa usa ka thermal cycle).Mahimo kini nga ipasabut sa taas nga sulud sa sulud sa ratio sa gidaghanon ug ang ubos nga thermal inertia sa micro-PCR reaction chamber.Ang sulud sa lawak mao ang 96.6 mm2 ug ang gidaghanon sa lawak mao ang 25 mm3, nga naghimo sa ratio sa nawong sa gidaghanon nga gibana-bana nga 3.86.Sama sa nakita sa Supplementary Figure S10, ang lugar sa pagsulay sa PCR sa among plataporma adunay usa ka groove sa likod nga panel, nga naghimo sa ilawom sa PCR chamber nga 200 µm ang gibag-on.Ang usa ka thermally conductive elastic pad gilakip sa heating surface sa temperature controller, nga nagsiguro sa hugot nga kontak sa likod sa test box.Gipamenos niini ang thermal inertia sa plataporma ug gipauswag ang kahusayan sa pagpainit / pagpabugnaw.Atol sa thermal cycling, ang paraffin nga nasulod sa plataporma matunaw ug moagos ngadto sa PCR reaction chamber, nga naglihok isip sealant aron mapugngan ang reagent evaporation ug environmental contamination (tan-awa ang Supplementary Movie S8).
Ang tanan nga mga proseso sa pagtuki sa PCR nga gihulagway sa ibabaw hingpit nga awtomatiko gamit ang usa ka naandan nga gihimo nga FAST-POCT nga instrumento, nga gilangkuban sa usa ka programmed pressure control unit, usa ka magnetic extraction unit, usa ka temperatura control unit, ug usa ka fluorescent signal capture ug processing unit.Sa nota, gigamit namo ang FAST-POCT nga plataporma para sa RNA isolation ug dayon gigamit ang gikuha nga RNA samples para sa PCR reactions gamit ang FAST-POCT system ug desktop PCR system para sa pagtandi.Ang mga resulta halos pareho sa gipakita sa Supplementary Figure S8.Ang operator naghimo sa usa ka yano nga buluhaton: gipaila ang sample sa M-chamber ug gisulod ang plataporma sa instrumento.Ang mga resulta sa quantitative nga pagsulay anaa sa mga 82 ka minuto.Ang detalyado nga kasayuran bahin sa FAST-POCT nga mga himan makita sa dugang nga numero.C9, C10 ug C11.
Ang trangkaso nga gipahinabo sa mga virus sa influenza A (IAV), B (IBV), C (ICV) ug D (IDV) usa ka komon nga panghitabo sa tibuok kalibutan.Niini, ang IAV ug IBV maoy responsable sa pinakagrabe nga mga kaso ug seasonal nga mga epidemya, nga nag-impeksyon sa 5-15% sa populasyon sa kalibutan, hinungdan sa 3-5 ka milyon nga grabe nga mga kaso ug hinungdan sa 290,000-650,000 nga kamatayon matag tuig.Mga sakit sa respiratoryo56,57.Ang sayo nga pagdayagnos sa IAV ug IB kinahanglanon aron makunhuran ang sakit ug kaubang palas-anon sa ekonomiya.Lakip sa magamit nga mga pamaagi sa pagdayagnos, ang reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) giisip nga labing sensitibo, espesipiko, ug tukma (> 99%)58,59.Lakip sa magamit nga mga pamaagi sa pagdayagnos, ang reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) giisip nga labing sensitibo, espesipiko, ug tukma (> 99%)58,59.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) сличар специфичной и точной (> 99%)58,59.Lakip sa magamit nga mga pamaagi sa pagdayagnos, ang reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) giisip nga labing sensitibo, piho ug tukma (> 99%)58,59. Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) считачиб специфичной и точной (>99%)58,59.Sa anaa nga mga pamaagi sa diagnostic, ang reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) gikonsiderar nga labing sensitibo, espesipiko ug tukma (> 99%)58,59.Bisan pa, ang tradisyonal nga mga pamaagi sa RT-PCR nanginahanglan balik-balik nga pipetting, pagsagol, pag-apod-apod ug pagbalhin sa likido, nga gilimitahan ang paggamit niini sa mga propesyonal sa mga setting nga limitado sa kapanguhaan.Dinhi, ang FAST-POCT nga plataporma gigamit alang sa PCR detection sa IAV ug IBV, matag usa, aron makuha ang ilang ubos nga limitasyon sa detection (LOD).Dugang pa, ang IAV ug IBV gipilo-pilo aron sa pagpihig tali sa lain-laing mga pathotypes sa tibuok nga mga espisye, nga naghatag og usa ka promising plataporma alang sa genetic analysis ug ang abilidad sa tukmang pagtambal sa sakit.
Sa fig.5a nagpakita sa resulta sa HAV PCR testing gamit ang 150 µl sa purified viral RNA isip sample.Sa fig.Ang 5a(i) nagpakita nga sa HAV nga konsentrasyon nga 106 ka kopya/ml, ang fluorescence intensity (ΔRn) mahimong moabot sa 0.830, ug sa dihang ang konsentrasyon mokunhod ngadto sa 102 ka kopya/ml, ang ΔRn makaabot gihapon sa 0.365, nga katumbas sa mas taas pa niana. sa walay sulod nga negatibo nga kontrol nga grupo (0.002), mga 100 ka pilo nga mas taas.Alang sa quantification base sa unom ka independenteng mga eksperimento, usa ka linear calibration curve ang namugna tali sa log concentration ug cycle threshold (Ct) sa IAV (Fig. 5a(ii)), R2 = 0.993, gikan sa 102-106 copies/mL.ang mga resulta nahiuyon sa naandan nga pamaagi sa RT-PCR.Sa fig.5a(iii) nagpakita sa fluorescent nga mga hulagway sa mga resulta sa pagsulay human sa 40 ka siklo sa FAST-POCT nga plataporma.Among nakaplagan nga ang FAST-POCT nga plataporma makamatikod sa HAV nga ubos sa 102 ka kopya/mL.Apan, ang tradisyonal nga pamaagi walay Ct nga kantidad sa 102 ka kopya/mL, nga naghimo niini nga LOD nga mga 103 ka kopya/mL.Gipanghimatuud namon nga mahimo kini tungod sa taas nga kahusayan sa pagsagol sa bula.Ang mga eksperimento sa pagsulay sa PCR gihimo sa giputli nga IAV RNA aron masusi ang lainlaing mga pamaagi sa pagsagol, lakip ang pagsagol sa pag-uyog (parehas nga pamaagi sa pagsagol sama sa naandan nga operasyon sa RT-PCR), pagsagol sa vial (kini nga pamaagi, 3 s sa 0.12 bar) ug wala’y pagsagol ingon usa ka grupo nga kontrol. ..Ang mga resulta makita sa Supplementary Figure S12.Makita nga sa mas taas nga konsentrasyon sa RNA (106 ka kopya/mL), ang mga kantidad sa Ct sa lain-laing mga pamaagi sa pagsagol halos pareho sa pagsagol sa bula.Sa dihang ang konsentrasyon sa RNA mikunhod ngadto sa 102 ka kopya/mL, ang shake mix ug mga kontrol walay Ct values, samtang ang bubble mix method naghatag gihapon ug Ct value nga 36.9, nga ubos sa Ct threshold sa 38. Ang resulta nagpakita sa dominanteng mixing nga kinaiya. vesicles, nga gipakita usab sa ubang mga literatura, nga mahimo usab nga ipasabut kung ngano nga ang pagkasensitibo sa FAST-POCT nga plataporma labi ka taas kaysa naandan nga RT-PCR.Sa fig.5b nagpakita sa mga resulta sa PCR analysis sa purified IBV RNA samples gikan sa 101 ngadto sa 106 ka kopya/ml.Ang mga resulta susama sa pagsulay sa IAV, nga nakab-ot ang R2 = 0.994 ug usa ka LOD nga 102 ka kopya/mL.
usa ka pagtuki sa PCR sa influenza A virus (IAV) nga adunay konsentrasyon sa IAV gikan sa 106 hangtod 101 ka kopya/mL gamit ang TE buffer isip negatibong kontrol (NC).(i) Tinuod nga panahon nga fluorescence curve.(ii) Linear calibration curve tali sa logarithmic IAV RNA nga konsentrasyon ug cycle threshold (Ct) para sa FAST ug conventional testing nga mga pamaagi.(iii) IAV FAST-POCT fluorescent nga imahe pagkahuman sa 40 nga mga siklo.b, PCR detection sa influenza B virus (IBV) nga adunay (i) real-time nga fluorescence spectrum.(ii) Linear calibration curve ug (iii) FAST-POCT IBV fluorescence image human sa 40 cycles.Ang ubos nga limitasyon sa detection (LOD) para sa IAV ug IBV gamit ang FAST-POCT nga plataporma kay 102 ka kopya/mL, nga mas ubos kay sa naandang mga pamaagi (103 ka kopya/mL).c Multiplex nga mga resulta sa pagsulay alang sa IAV ug IBV.Ang GAPDH gigamit isip positibo nga kontrol ug ang TE buffer gigamit isip negatibo nga kontrol aron mapugngan ang posibleng kontaminasyon ug pagpadako sa background.Upat ka lain-laing mga matang sa sampol mahimong mailhan: (1) GAPDH-lamang negatibo nga mga sample (“IAV-/IBV-”);(2) IAV infection (“IAV+/IBV-”) uban sa IAV ug GAPDH;(3) IBV infection (“IAV-/IBV+”) uban sa IBV ug GAPDH;(4) IAV/IBV infection (“IAV+/IBV+”) uban sa IAV, IBV ug GAPDH.Ang tuldok nga linya nagrepresentar sa threshold nga linya.n = 6 biologically independente nga mga eksperimento ang gihimo, ang datos gipakita isip ± standard deviation.Ang hilaw nga datos gipresentar isip hilaw nga mga file sa datos.
Sa fig.Ang 5c ​​nagpakita sa mga resulta sa multiplexing test alang sa IAV/IBV.Dinhi, ang virus lysate gigamit ingon usa ka sample nga solusyon puli sa giputli nga RNA, ug upat nga mga primer para sa IAV, IBV, GAPDH (positibo nga kontrol) ug TE buffer (negatibo nga kontrol) gidugang sa upat nga lainlaing mga silid sa reaksyon sa FAST-POCT nga plataporma.Ang positibo ug negatibo nga mga kontrol gigamit dinhi aron malikayan ang posible nga kontaminasyon ug pagpauswag sa background.Ang mga pagsulay gibahin ngadto sa upat ka grupo: (1) GAPDH-negatibong mga sampol (“IAV-/IBV-”);(2) IAV-infected (“IAV+/IBV-”) batok sa IAV ug GAPDH;(3) IBV-.nataptan (“IAV-”) -/IBV+”) IBV ug GAPDH;(4) IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) impeksyon sa IAV, IBV ug GAPDH.Sa fig.Gipakita sa 5c nga kung gigamit ang negatibo nga mga sample, ang intensity sa fluorescence ΔRn sa positibo nga control chamber mao ang 0.860, ug ang ΔRn sa IAV ug IBV parehas sa negatibo nga kontrol (0.002).Para sa IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ ug IAV+/IBV+ nga mga grupo, ang IAV/GAPDH, IBV/GAPDH ug IAV/IBV/GAPDH nga mga kamera nagpakitag dakong fluorescence intensity, matag usa, samtang ang ubang mga camera nagpakita pa gani sa fluorescence intensity sa background. lebel sa 40 human sa thermal cycling.Gikan sa mga pagsulay sa ibabaw, ang FAST-POCT nga plataporma nagpakita sa talagsaon nga espesipiko ug nagtugot kanamo sa dungan nga pag-patotype sa lainlaing mga virus sa trangkaso.
Aron ma-validate ang clinical applicability sa FAST-POCT, gisulayan namo ang 36 clinical specimens (nose swab specimens) gikan sa IB patients (n=18) ug non-IB controls (n=18) (Figure 6a).Ang impormasyon sa pasyente gipresentar sa Supplementary Table 3. Ang status sa impeksyon sa IB independente nga nakumpirma ug ang protocol sa pagtuon gi-aprobahan sa Zhejiang University First Affiliated Hospital (Hangzhou, Zhejiang).Ang matag sample sa mga pasyente gibahin sa duha ka kategorya.Ang usa giproseso gamit ang FAST-POCT ug ang usa giproseso gamit ang desktop PCR system (SLAN-96P, China).Ang duha nga mga assay naggamit sa parehas nga pagputli ug detection kit.Sa fig.6b nagpakita sa mga resulta sa FAST-POCT ug conventional reverse transcription PCR (RT-PCR).Gikumpara namo ang fluorescence intensity (FAST-POCT) sa -log2(Ct), diin ang Ct mao ang cycle threshold alang sa conventional RT-PCR.Adunay maayo nga kasabutan tali sa duha ka mga pamaagi.FAST-POCT ug RT-PCR nagpakita sa usa ka lig-on nga positibo nga correlation sa usa ka Pearson ratio (r) bili sa 0.90 (Figure 6b).Among gisusi dayon ang diagnostic accuracy sa FAST-POCT.Ang mga distribusyon sa fluorescence intensity (FL) alang sa positibo ug negatibo nga mga sample gihatag isip usa ka independente nga analytical measure (Fig. 6c).Ang mga kantidad sa FL labi ka taas sa mga pasyente sa IB kaysa sa mga kontrol (**** P = 3.31 × 10-19; two-tailed t-test) (Fig. 6d).Sunod, ang mga kurba sa IBV receiver operating nga mga kinaiya (ROC) giplano.Among nakita nga ang diagnostic accuracy maayo kaayo, nga adunay usa ka lugar ubos sa curve sa 1 (Fig. 6e).Palihug timan-i nga tungod sa mandatory nga pag-order sa maskara sa China tungod sa COVID-19 sa tuig 2020, wala kami nakaila sa mga pasyente nga adunay IBD, busa ang tanan nga positibo nga klinikal nga mga specimen (ie, mga specimen sa ilong sa ilong) para sa IBV lamang.
Disenyo sa pagtuon sa klinika.Usa ka kinatibuk-an nga 36 nga mga sample, lakip ang 18 nga mga sample sa pasyente ug 18 nga mga non-influenza nga kontrol, gisusi gamit ang FAST-POCT nga plataporma ug naandan nga RT-PCR.b Assess ang analytical consistency tali sa FAST-POCT PCR ug conventional RT-PCR.Ang mga resulta positibo nga may kalabutan (Pearson r = 0.90).c Fluorescence intensity nga lebel sa 18 IB nga mga pasyente ug 18 nga mga kontrol.d Sa mga pasyente sa IB (+), ang mga kantidad sa FL labi ka taas kaysa sa control group (-) (**** P = 3.31 × 10-19; two-tailed t-test; n = 36).Alang sa matag square plot, ang itom nga marker sa tunga nagrepresentar sa median, ug ang ubos ug taas nga linya sa kahon nagrepresentar sa ika-25 ug ika-75 nga porsyento, matag usa.Ang mga whisker moabot sa minimum ug maximum nga mga punto sa datos, nga wala isipa nga outliers.ug ROC curve.Ang tuldok nga linya d nagrepresentar sa threshold value nga gibanabana gikan sa ROC analysis.Ang AUC para sa IBV kay 1. Ang hilaw nga datos gihatag isip hilaw nga mga file sa datos.
Niini nga artikulo, among gipresentar ang FAST, nga adunay mga kinaiya nga gikinahanglan alang sa usa ka sulundon nga POCT.Ang mga bentaha sa among teknolohiya naglakip sa: (1) Daghag gamit nga dosing (cascade, dungan, sequential ug selective), release on demand (paspas ug proporsyonal nga pagpagawas sa gipadapat nga pressure) ug kasaligan nga operasyon (vibration sa 150 degrees) (2) long-term storage (2 ka tuig nga paspas nga pagsulay, pagkawala sa timbang mga 0.3%);(3) ang abilidad sa pagtrabaho sa mga likido nga adunay usa ka halapad nga pagkabasa ug viscosity (viscosity hangtod sa 5500 cP);(4) Madaginot (Gibanabana nga gasto sa materyal sa FAST-POCT PCR device kay gibana-bana nga US$1).Pinaagi sa paghiusa sa mga multifunctional dispenser, usa ka integrated FAST-POCT nga plataporma alang sa PCR detection sa influenza A ug B nga mga virus gipakita ug gipadapat.Ang FAST-POCT mokabat lang ug 82 minutos.Ang mga klinikal nga pagsulay nga adunay 36 nga mga sample sa ilong swab nagpakita sa maayo nga pagkauyon sa intensity sa fluorescence nga adunay standard nga RT-PCR (Pearson coefficients> 0.9).Ang mga klinikal nga pagsulay nga adunay 36 nga mga sample sa ilong swab nagpakita sa maayo nga pagkauyon sa intensity sa fluorescence nga adunay standard nga RT-PCR (Pearson coefficients> 0.9).Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интенсивности флуоресценции станфции иенты Пирсона > 0,9).Ang mga pagsulay sa klinika nga adunay 36 nga mga sample sa mga swab sa ilong nagpakita og maayo nga pag-uyon sa intensity sa fluorescence sa standard RT-PCR (Pearson's coefficients> 0.9).RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интенсивности флуоресценцности Россия ициент Пирсона > 0,9).Ang clinical testing sa 36 ka espesimen sa ilong swab nagpakita ug maayo nga pag-uyon sa fluorescence intensity sa standard RT-PCR (Pearson's coefficient > 0.9).Subay niini nga trabaho, lain-laing mga mitumaw nga biochemical nga pamaagi (pananglitan, plasma thermal cycling, amplification-free immunoassays, ug nanobody functionalization assays) nagpakita sa ilang potensyal sa POCT.Bisan pa, tungod sa kakulang sa usa ka bug-os nga integrated ug lig-on nga plataporma sa POCT, kini nga mga pamaagi dili kalikayan nga nanginahanglan bulag nga mga pamaagi sa pre-processing (pananglitan, RNA isolation44, incubation45 ug washing46), nga dugang nga nagsangkap sa karon nga trabaho sa kini nga mga pamaagi aron ipatuman ang mga advanced nga function sa POCT nga adunay gikinahanglan nga mga parameter.fetch-in-response-output performance.Niini nga trabaho, bisan kung ang air pump nga gigamit sa pagpaaktibo sa FAST nga balbula gamay ra aron ma-integrate sa usa ka instrumento sa benchtop (Fig. S9, S10), kini naggamit gihapon sa mahinungdanong gahum ug nagpatunghag kasaba.Sa prinsipyo, ang mas gamay nga porma nga pneumatic pump mahimong mapulihan sa ubang paagi, sama sa paggamit sa electromagnetic force o finger actuation.Ang dugang nga mga pag-uswag mahimong maglakip, pananglitan, pagpahiangay sa mga kit alang sa lainlain ug piho nga biochemical assays, gamit ang mga bag-ong pamaagi sa pag-ila nga wala magkinahanglan mga sistema sa pagpainit/pagpabugnaw, sa ingon naghatag usa ka plataporma nga POCT nga wala’y gamit alang sa mga aplikasyon sa PCR.Kami nagtuo nga gihatag nga ang FAST nga plataporma naghatag usa ka paagi sa pagmaniobra sa mga likido, kami nagtuo nga ang gisugyot nga FAST nga teknolohiya nagpresentar sa potensyal nga maghimo usa ka sagad nga plataporma dili lamang alang sa biomedical nga pagsulay, apan alang usab sa pag-monitor sa kalikopan, pagsulay sa kalidad sa pagkaon, materyal ug synthesis sa droga. ..
Ang pagkolekta ug paggamit sa human nasal swab specimens giaprobahan sa Ethics Committee sa Zhejiang University First Affiliated Hospital (IIT20220330B).36 nasal swab samples ang nakolekta, nga naglakip sa 16 ka hamtong <30 anyos, 7 ka hamtong> 40 anyos, ug 19 ka lalaki, 17 ka babaye.36 nasal swab samples ang nakolekta, nga naglakip sa 16 ka hamtong <30 anyos, 7 ka hamtong> 40 anyos, ug 19 ka lalaki, 17 ka babaye.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых < 30 лет, 7 взрослых 40 стар енщин.Katloan ug unom ka espesimen sa ilong swab ang nakolekta gikan sa 16 ka hamtong <30 anyos, 7 ka hamtong nga kapin sa 40 anyos, 19 ka lalaki ug 17 ka babaye.Ang datos sa demograpiko gipresentar sa Supplementary Table 3. Ang gipahibalo nga pagtugot nakuha gikan sa tanang partisipante.Ang tanan nga mga partisipante gisuspetsahan nga adunay trangkaso ug boluntaryo nga gisulayan nga wala’y bayad.
Ang FAST base ug tabon gihimo sa polylactic acid (PLA) ug giimprinta sa Ender 3 Pro 3D printer (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.).Ang double sided tape gipalit gikan sa Adhesives Research, Inc. Model 90880. PET film nga 100 µm ang gibag-on gipalit gikan sa McMaster-Carr.Ang adhesive ug ang PET nga salida giputol gamit ang Silhouette Cameo 2 cutter gikan sa Silhouette America, Inc. Ang elastic film ginama sa PDMS material pinaagi sa injection molding.Una, usa ka 200 µm nga gibag-on nga PET frame giputol gamit ang laser system ug gipapilit sa usa ka 3 mm nga gibag-on nga PMMA sheet gamit ang 100 µm double-sided adhesive tape.Ang PDMS precursor (Sylgard 184; Part A: Part B = 10: 1, Dow Corning) dayon gibubo sa agup-op ug gigamit ang usa ka baso nga sungkod aron makuha ang sobra nga PDMS.Human sa pag-ayo sa 70 ° C. sulod sa 3 ka oras, ang 300 μm nga gibag-on nga PDMS nga pelikula mahimong matangtang sa agup-op.
Ang mga litrato alang sa daghang gamit nga pag-apod-apod, on-demand nga pagpatik ug kasaligan nga pasundayag gikuha gamit ang usa ka high-speed camera (Sony AX700 1000 fps).Ang orbital shaker nga gigamit sa reliability test gipalit gikan sa SCILOGEX (SCI-O180).Ang presyur sa hangin gihimo sa usa ka air compressor, ug daghang mga digital precision pressure regulator ang gigamit aron ma-adjust ang kantidad sa presyur.Ang proseso sa pagsulay sa pamatasan sa dagan mao ang mosunod.Usa ka gitino nang daan nga kantidad sa pluwido ang gi-inject sa aparato sa pagsulay ug usa ka high speed nga camera ang gigamit aron irekord ang pamatasan sa pag-agos.Gikuha dayon ang mga hulagway gikan sa mga video sa kinaiya sa pag-agos sa gitakdang mga panahon, ug ang nahabilin nga lugar gikalkulo gamit ang Image-Pro Plus software, nga dayon gipadaghan sa giladmon sa camera aron makalkulo ang gidaghanon.Ang mga detalye sa sistema sa pagsulay sa pamatasan sa dagan makita sa Supplementary Figure S4.
I-inject ang 50 µl nga microbeads ug 100 µl nga deionized nga tubig ngadto sa vial mixing device.Ang nagkasagol nga mga hulagway sa pasundayag gikuha gamit ang usa ka high speed camera matag 0.1 segundos sa pressure nga 0.1 bar, 0.15 bar ug 0.2 bar.Ang impormasyon sa pixel atol sa proseso sa pagsagol mahimong makuha gikan niini nga mga hulagway gamit ang photo processing software (Photoshop CS6).Ug ang kahusayan sa pagsagol mahimong makab-ot sa mosunod nga Equation 53.
diin ang M mao ang kahusayan sa pagsagol, ang N mao ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga sample nga pixel, ug ang ci ug \(\bar{c}\) mao ang na-normalize ug gipaabot nga normalized nga mga konsentrasyon.Ang kaepektibo sa pagsagol gikan sa 0 (0%, wala’y sagol) hangtod sa 1 (100%, hingpit nga gisagol).Ang mga resulta gipakita sa Supplementary Figure S6.
Real-time nga RT-PCR kit para sa IAV ug IBV, lakip ang IAV ug IBV RNA samples (cat. no. RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, China), Tris-EDTA buffer (TE buffer no. B541019 , Sangon Biotech, China), Positive Control RNA Purification Kit (Part No. Z-ME-0010, Liferiver, China) ug GAPDH Solution (Part No. M591101, Sangon Biotech, China) anaa sa komersyo.Ang RNA purification kit naglakip sa binding buffer, wash A, wash W, eluent, magnetic microbeads, ug usa ka acrylic carrier.Ang IAV ug IBV real-time nga RT-PCR kits naglakip sa IFVA nucleic acid PCR detection mix ug RT-PCR enzyme.Idugang ang 6 µl sa AcrylCarrier ug 20 µl nga magnetic beads ngadto sa 500 µl nga binding buffer solution, pag-uyog og maayo ug dayon andama ang bead solution.Idugang ang 21 ml nga ethanol sa paghugas sa A ug W, pag-uyog og maayo aron makakuha og mga solusyon sa paghugas sa A ug W, matag usa.Dayon, ang 18 µl nga fluorescent PCR mixture nga adunay IFVA nucleic acid ug 1 µl sa RT-PCR enzyme gidugang ngadto sa 1 µl sa TE solution, giuyog ug gi-centrifuged sulod sa pipila ka segundo, nakuha ang 20 µl sa IAV ug IBV primers.
Sunda ang mosunod nga RNA purification procedure: (1) RNA adsorption.Pipette ang 526 µl sa pellet solution ngadto sa 1.5 ml nga centrifuge tube ug idugang ang 150 µl nga sample, dayon i-uyog ang tubo pataas ug paubos 10 ka beses.Ibalhin ang 676 µl sa mixture ngadto sa affinity column ug centrifuge sa 1.88 x 104 g sulod sa 60 segundos.Ang sunod nga mga kanal ilabay.(2) Ang unang yugto sa paghugas.Idugang ang 500 µl sa wash solution A sa affinity column, centrifuge sa 1.88 x 104 g sulod sa 40 s, ug ilabay ang nagasto nga solusyon.Kini nga proseso sa paghugas gisubli sa makaduha.(3) ang ikaduhang hugna sa paghugas.Idugang ang 500 µl sa wash solution W sa affinity column, centrifuge sa 1.88×104 g sulod sa 15 s ug ilabay ang nagasto nga solusyon.Kini nga proseso sa paghugas gisubli sa makaduha.(4) Elution.Idugang ang 200 µl nga eluate sa affinity column ug centrifuge sa 1.88 x 104 g sulod sa 2 min.(5) RT-PCR: Ang eluate gi-injected ngadto sa 20 μl sa primer solution sa PCR tube, dayon ang tube gibutang sa usa ka real-time nga PCR test apparatus (SLAN-96P) aron ipahigayon ang RT-PCR nga proseso.Ang tibuok proseso sa detection mokabat ug gibana-bana nga 140 minutos (20 minutos alang sa RNA purification ug 120 minutos alang sa PCR detection).
Ang 526 µl nga bead solution, 1000 µl nga wash solution A, 1000 µl nga wash solution W, 200 µl nga eluate ug 20 µl nga primer solution ang preliminarily nga gidugang ug gitipigan sa mga chamber M, W1, W2, E ug PCR detection chambers.Asembliya sa plataporma.Dayon, ang 150 µl sa sample gi-pipetted sa chamber M ug ang FAST-POCT nga plataporma gisulod sa test instrument nga gipakita sa Supplementary Figure S9.Human sa mga 82 minutos, ang mga resulta sa pagsulay anaa na.
Gawas kung nahibal-an, ang tanan nga mga resulta sa pagsulay gipresentar isip mean ± SD pagkahuman sa labing gamay nga unom nga mga replika gamit lamang ang FAST-POCT nga plataporma ug mga biologically independent nga sample.Walay datos nga wala iapil sa pagtuki.Ang mga eksperimento dili basta-basta.Ang mga tigdukiduki dili buta sa mga buluhaton sa grupo sa panahon sa eksperimento.
Alang sa dugang nga kasayuran sa disenyo sa pagtuon, tan-awa ang abstract sa Nature Research Report nga nalambigit niini nga artikulo.
Ang mga datos nga nagsuporta sa mga resulta niini nga pagtuon anaa sa Supplementary Information.Kini nga artikulo naghatag sa orihinal nga datos.
Chagla, Z. & Madhukar, P. Ang mga tigpasiugda sa COVID-19 sa adunahang mga nasud maglangan sa mga bakuna para sa tanan.Chagla, Z. & Madhukar, P. Ang mga tigpasiugda sa COVID-19 sa adunahang mga nasud maglangan sa mga bakuna para sa tanan.Chagla, Z. ug Madhukar, P. Ang mga tigpasiugda sa COVID-19 sa adunahang mga nasud maglangan sa mga bakuna para sa tanan.Chagla, Z. ug Madhukar, P. COVID-19 revaccination sa adunahan nga mga nasud maglangan sa pagbakuna alang sa tanan.Nasyonal nga medisina.27, 1659–1665 (2021).
Faust, L. ug uban pa.Ang pagsulay sa SARS-CoV-2 sa mga nasud nga ubos ug tunga ang kita: pagkaanaa ug kaarang sa pribadong sektor sa pag-atiman sa kahimsog.impeksyon sa mikrobyo.22, 511–514 (2020).
Organisasyon sa Kahimsug sa Kalibutan.Ang pagkaylap sa tibuuk kalibutan ug ang insidente sa mga pinili nga matambalan nga mga impeksyon nga gipasa sa pakighilawas: usa ka pagrepaso ug pagbanabana.Geneva: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001).
Fenton, EM ug uban pa.Daghang 2D nga gihulma nga side flow test strips.Aplikasyon sa ASS.alma mater.Inter Milan.1, 124–129 (2009).
Schilling, KM ug uban pa.Bug-os nga gilakip nga microfluidic paper-based analysis device.anus.Kemikal.84, 1579–1585 (2012).
Lapenter, N. et al.Ang kompetisyon nga immunochromatography nga nakabase sa papel inubanan sa mga electrodes nga gibag-o sa enzyme nagtugot sa wireless nga pag-monitor ug pagtino sa electrochemical sa urinary cotinine.Mga sensor 21, 1659 (2021).
Zhu, X. ug uban pa.Pag-ihap sa mga biomarker sa sakit nga adunay daghang gamit nga nanozyme-integrated lateral fluid platform gamit ang usa ka glucometer.biolohikal nga sensor.Bioelectronics.126, 690–696 (2019).
Boo, S. ug uban pa.Test strip sa pagmabdos alang sa pag-ila sa pathogenic bacteria gamit ang concanavalin A-human chorionic gonadotropin-Cu3(PO4)2 hybrid nanoflowers, magnetic separation ug smart phone reading.Microcomputer.Magasin.185, 464 (2018).