Diolch am ymweld â www.chinacdoe.com.Mae gan y fersiwn porwr rydych chi'n ei ddefnyddio gefnogaeth CSS gyfyngedig.I gael y profiad gorau, rydym yn argymell eich bod yn defnyddio porwr wedi'i ddiweddaru (neu analluogi Modd Cydnawsedd yn Internet Explorer).Yn y cyfamser, er mwyn sicrhau cefnogaeth barhaus, byddwn yn gwneud y wefan heb arddulliau a JavaScript.
Mae systemau labordy-ar-sglodyn gyda galluoedd ar y safle yn cynnig y potensial ar gyfer diagnosis cyflym a chywir ac maent yn ddefnyddiol mewn lleoliadau â chyfyngiadau adnoddau lle nad oes offer biofeddygol a gweithwyr proffesiynol hyfforddedig ar gael.Fodd bynnag, mae creu system brofi pwynt gofal sydd ar yr un pryd â'r holl nodweddion angenrheidiol ar gyfer dosbarthu aml-swyddogaeth, rhyddhau ar-alw, perfformiad dibynadwy, a storio adweithyddion yn y tymor hir yn her fawr.Yma rydym yn disgrifio technoleg switsh teithio micro a weithredir gan lifer a all drin hylifau i unrhyw gyfeiriad, darparu ymateb manwl gywir a chymesur i bwysau aer cymhwysol, ac aros yn sefydlog yn erbyn symudiadau sydyn a dirgryniadau.Yn seiliedig ar y dechnoleg, rydym hefyd yn disgrifio datblygiad system adwaith cadwyn polymeras sy'n integreiddio swyddogaethau cyflwyno adweithydd, cymysgu ac adwaith i gyd mewn un broses, sy'n cyflawni perfformiad “sampl-mewn-ateb” ar gyfer yr holl samplau trwynol clinigol o 18 o gleifion â Ffliw a 18 o reolaethau unigol, yn cyd-fynd yn dda o ran dwyster fflworoleuedd ag adwaith cadwynol polymeras safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Yn seiliedig ar y dechnoleg, rydym hefyd yn disgrifio datblygiad system adwaith cadwyn polymeras sy'n integreiddio swyddogaethau cyflwyno adweithydd, cymysgu ac adwaith i gyd mewn un broses, sy'n cyflawni perfformiad “sampl-mewn-ateb” ar gyfer pob sampl trwynol clinigol o 18 o gleifion. gyda Ffliw a 18 o reolaethau unigol, yn cyd-fynd yn dda o ran dwyster fflworoleuedd ag adwaith cadwynol polymeras safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Основываясь на этой технологии, мы также описываем разработку системы полимеразной цепео иняет функции введения реагентов, смешивания и реакции в одном процессе, что обеспечивает выполне-» am y flwyddyn клинических образцов из носа от 18 пациентов с Грипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со стандартной полкиме (коэффициенты Пирсона > 0,9).Yn seiliedig ar y dechnoleg hon, rydym hefyd yn disgrifio datblygiad system adwaith cadwyn polymeras sy'n cyfuno swyddogaethau chwistrellu, cymysgu ac adweithio mewn un broses, gan alluogi samplu-mewn-ymateb ar gyfer pob sbesimen trwynol clinigol o 18 o gleifion ffliw.a 18 rheolydd unigol, yn cytuno'n dda â dwysedd fflworoleuedd adwaith cadwynol polymeras safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Yn seiliedig ar y dechnoleg hon, rydym hefyd yn disgrifio datblygiad system adwaith cadwyn polymeras sy'n integreiddio chwistrellu adweithydd, cymysgu, a swyddogaethau adwaith i ddadansoddi'r holl sbesimenau trwynol clinigol o 18 sbesimen trwynol cleifion mewn sampl.Influenza a 18 rheolaeth unigol, dwyster fflworoleuedd yn cyfateb yn dda gydag adwaith cadwynol polymeras safonol (cyfernod Pearson > 0.9).Mae'r platfform arfaethedig yn gwarantu awtomeiddio dibynadwy o ddadansoddi biofeddygol ac felly gall gyflymu masnacheiddio ystod o ddyfeisiau profi pwynt gofal.
Mae afiechydon dynol sy'n dod i'r amlwg, fel pandemig COVID-19 2020 sydd wedi hawlio bywydau miliynau o bobl, yn fygythiad difrifol i iechyd byd-eang a gwareiddiad dynol1.Mae canfod afiechydon yn gynnar, yn gyflym ac yn gywir yn hanfodol i reoli lledaeniad y firws a gwella canlyniadau triniaeth.Mae ecosystem ddiagnostig graidd yn seiliedig ar labordai canolog lle mae samplau prawf yn cael eu hanfon i ysbytai neu glinigau diagnostig ac yn cael eu rhedeg gan weithwyr proffesiynol ar hyn o bryd yn cyfyngu mynediad i bron i 5.8 biliwn o bobl ledled y byd, yn enwedig y rhai sy'n byw mewn lleoliadau â chyfyngiadau adnoddau.lle mae diffyg offer biofeddygol drud ac arbenigwyr cymwys.clinigwyr 2. Felly, mae angen dybryd i ddatblygu system labordy-ar-sglodyn rhad a hawdd ei defnyddio gyda gallu profi pwynt gofal (POCT) a all ddarparu gwybodaeth ddiagnostig amserol i glinigwyr wneud penderfyniadau gwybodus am ddiagnosis .a thriniaeth 3.
Mae canllawiau Sefydliad Iechyd y Byd (WHO) yn nodi y dylai POCT delfrydol fod yn fforddiadwy, yn hawdd ei ddefnyddio (hawdd ei ddefnyddio heb fawr o hyfforddiant), yn gywir (osgoi negatifau ffug neu gadarnhaol ffug), yn gyflym ac yn ddibynadwy (darparu priodweddau ailadroddadwy da), a yn gyflawnadwy (yn gallu storio am gyfnod hir ac ar gael yn hawdd i ddefnyddwyr terfynol)4.Er mwyn bodloni'r gofynion hyn, rhaid i systemau POCT ddarparu'r nodweddion canlynol: dosio amlbwrpas i leihau ymyrraeth â llaw, rhyddhau ar-alw i gludo adweithydd ar raddfa ar gyfer canlyniadau profion cywir, a pherfformiad dibynadwy i wrthsefyll dirgryniad amgylcheddol.Ar hyn o bryd, y ddyfais POCT a ddefnyddir fwyaf yw'r stribed llif ochrol5,6 sy'n cynnwys sawl haen o bilenni nitrocellwlos mandyllog sy'n gwthio ychydig iawn o sampl ymlaen, gan adweithio ag adweithyddion ansymudol trwy rym capilari.Er bod ganddynt y fantais o gost isel, rhwyddineb defnydd, a chanlyniadau cyflym, dim ond ar gyfer profion biolegol y gellir defnyddio dyfeisiau POCT seiliedig ar stribedi llif (ee, profion glwcos7,8 a phrofion beichiogrwydd9,10) heb fod angen dadansoddiadau aml-gam.adweithiau (ee llwytho adweithyddion lluosog, cymysgu, amlblecsio).Yn ogystal, nid yw'r grymoedd gyrru sy'n rheoli symudiad hylif (hy, grymoedd capilari) yn darparu cysondeb da, yn enwedig rhwng sypiau, gan arwain at atgynhyrchadwyedd gwael11 a gwneud bandiau llif ochrol yn bennaf ddefnyddiol ar gyfer canfod da12,13.
Mae galluoedd gweithgynhyrchu estynedig ar y raddfa ficro a nanoradd wedi creu cyfleoedd ar gyfer datblygu dyfeisiau POCT microhylifol ar gyfer mesuriadau meintiol14,15,16,17.Trwy addasu priodweddau'r rhyngwyneb 18, 19 a geometreg y sianeli 20, 21, 22, gellir rheoli grym capilari a chyfradd llif y dyfeisiau hyn.Fodd bynnag, mae eu dibynadwyedd, yn enwedig ar gyfer hylifau gwlyb iawn, yn parhau i fod yn annerbyniol oherwydd gwallau gweithgynhyrchu, diffygion materol, a sensitifrwydd i ddirgryniadau amgylcheddol.Yn ogystal, gan fod llif capilari yn cael ei greu yn y rhyngwyneb nwy hylif, ni ellir cyflwyno llif ychwanegol, yn enwedig ar ôl llenwi'r sianel microfluidig â hylif.Felly, ar gyfer canfod mwy cymhleth, rhaid cyflawni sawl cam o chwistrelliad sampl24,25.
Ymhlith dyfeisiau microhylifol, mae dyfeisiau microhylifol allgyrchol ar hyn o bryd yn un o'r atebion gorau ar gyfer POCT26,27.Mae ei fecanwaith gyrru yn fanteisiol gan y gellir rheoli'r grym gyrru trwy addasu'r cyflymder cylchdro.Fodd bynnag, yr anfantais yw bod y grym allgyrchol bob amser yn cael ei gyfeirio at ymyl allanol y ddyfais, gan ei gwneud hi'n anodd gweithredu'r adweithiau aml-gam sy'n ofynnol ar gyfer dadansoddiadau mwy cymhleth.Er bod grymoedd gyrru ychwanegol (ee capilarïau 28, 29 a llawer o rai eraill 30, 31, 32, 33, 34, 35) yn ychwanegol at y grym allgyrchol yn cael eu cyflwyno ar gyfer dosio amlswyddogaethol, gall trosglwyddiad hylif nas rhagwelwyd ddigwydd o hyd oherwydd bod y grymoedd ychwanegol hyn yn gyffredinol yn orchmynion o faint yn is na'r grym allgyrchol, gan eu gwneud yn effeithiol dros ystodau gweithredu bach yn unig neu nad ydynt ar gael ar alw gyda rhyddhau hylif.Mae ymgorffori triniaethau niwmatig mewn microhylifau allgyrchol megis dulliau cinetig allgyrchol 36, 37, 38, dulliau thermopniwmatig 39 a dulliau niwmatig gweithredol 40 wedi profi i fod yn ddewis arall deniadol.Gyda'r dull gwrthfugodeinamig, mae ceudod ychwanegol a microsianelau cysylltu yn cael eu hintegreiddio i'r ddyfais ar gyfer gweithredu allanol a mewnol, er bod ei effeithlonrwydd pwmpio (yn yr ystod o 75% i 90%) yn dibynnu'n fawr ar nifer y cylchoedd pwmpio a'r gludedd. o'r hylif.Yn y dull thermopneumatig, mae'r bilen latecs a'r siambr drosglwyddo hylif wedi'u cynllunio'n benodol i selio neu ailagor y fewnfa pan fydd y cyfaint aer sydd wedi'i ddal yn cael ei gynhesu neu ei oeri.Fodd bynnag, mae'r gosodiad gwresogi/oeri yn cyflwyno problemau ymateb araf ac yn cyfyngu ar ei ddefnydd mewn profion thermosensitif (ee, ymhelaethu ar adwaith cadwynol polymeras (PCR).Gyda dull niwmatig gweithredol, cyflawnir rhyddhau ar-alw a symudiad mewnol trwy gymhwyso pwysau positif ar yr un pryd a chyflymder cylchdro sy'n cyfateb yn union gan foduron cyflym.Mae yna ddulliau llwyddiannus eraill sy'n defnyddio actiwadyddion niwmatig yn unig (pwysedd positif 41, 42 neu bwysau negyddol 43) a dyluniadau falf caeedig fel arfer.Trwy gymhwyso pwysau yn olynol yn y siambr niwmatig, mae'r hylif yn cael ei bwmpio ymlaen yn peristaltig, ac mae'r falf sydd wedi'i gau fel arfer yn atal ôl-lif hylif oherwydd peristalsis, gan wireddu gweithrediadau hylif cymhleth.Fodd bynnag, dim ond nifer gyfyngedig o dechnolegau microhylifol sy'n gallu cyflawni gweithrediadau hylif cymhleth mewn un ddyfais POCT, gan gynnwys dosbarthu aml-swyddogaethol, rhyddhau ar-alw, perfformiad dibynadwy, storio hirdymor, trin hylifau gludedd uchel, a gweithgynhyrchu cost-effeithiol.I gyd ar yr un pryd.Efallai bod diffyg gweithrediad swyddogaethol aml-gam hefyd yn un o'r rhesymau pam mai dim ond ychydig o gynhyrchion POCT masnachol fel Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat, a Rhonda sydd wedi'u cyflwyno'n llwyddiannus ar y farchnad agored hyd yn hyn.
Yn y papur hwn, rydym yn cynnig actiwadydd microhylif niwmatig yn seiliedig ar dechnoleg switsh micro cylch gwyrdd (FAST).Mae FAST yn cyfuno'r holl briodweddau angenrheidiol ar yr un pryd ar gyfer ystod eang o adweithyddion o ficrolitrau i fililitrau.Mae FAST yn cynnwys pilenni elastig, liferi a blociau.Heb gymhwyso pwysedd aer, gellir cau'r pilenni, y liferi a'r blociau yn dynn a gellir storio'r hylif y tu mewn am amser hir.Pan fydd pwysau priodol yn cael ei gymhwyso a'i addasu i hyd y lifer, mae'r diaffram yn ehangu ac yn gwthio'r lifer i'r safle agored, gan ganiatáu i hylif basio drwodd.Mae hyn yn caniatáu mesur hylifau amlswyddogaethol mewn modd rhaeadru, cydamserol, dilyniannol neu ddetholus.
Rydym wedi datblygu system PCR gan ddefnyddio FAST i gynhyrchu canlyniadau ymateb-mewn-sampl ar gyfer canfod firysau ffliw A a B (IAV ac IBV).Cyflawnwyd terfyn canfod is (LOD) o 102 copi/mL, dangosodd ein hassay amlblecs benodolrwydd ar gyfer IAV ac IBV a chaniatawyd pathoteipio firws y ffliw.Mae canlyniadau profion clinigol gan ddefnyddio sampl swab trwynol gan 18 o gleifion a 18 o unigolion iach yn dangos cysondeb da mewn dwyster fflworoleuedd â RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Mae canlyniadau profion clinigol gan ddefnyddio sampl swab trwynol gan 18 o gleifion a 18 o unigolion iach yn dangos cysondeb da mewn dwyster fflworoleuedd â RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Результаты клинических испытаний сиспользованием образца мазка из носа от 18 пациентов использованием образца мазка износа от 18 пациенти ывают хорошее соответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (коэффициенты Пирсо9).Mae canlyniadau treialon clinigol gan ddefnyddio sampl swab trwynol gan 18 o gleifion a 18 o unigolion iach yn dangos cytundeb da rhwng dwyster fflworoleuedd RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).0.9）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 Результаты клинических испытаний сиспользованием образцов назальных мазков от 18 пацици азали хорошее соответствие между интенсивностью флуоресценции и стандартной ОТ-ПЦР (коэфон, коэфтиц)Dangosodd canlyniadau treialon clinigol gan ddefnyddio sbesimenau swab trwynol gan 18 o gleifion a 18 o unigolion iach gytundeb da rhwng dwyster fflworoleuedd a RT-PCR safonol (cyfernod Pearson > 0.9).Amcangyfrifir bod dyfais FAST-POCT yn costio tua US$1 (Tabl Atodol 1) a gellir ei lleihau ymhellach trwy ddefnyddio dulliau gweithgynhyrchu ar raddfa fawr (ee mowldio chwistrellu).Mewn gwirionedd, mae gan ddyfeisiau POCT sy'n seiliedig ar FAST yr holl nodweddion angenrheidiol sy'n cael eu mandadu gan WHO ac maent yn gydnaws â dulliau profi biocemegol newydd fel seiclo thermol plasma44, profion imiwneiddio heb ymhelaethu45 a phrofion swyddogaethol nanogyrff46 sy'n asgwrn cefn i systemau POCT.posibilrwydd.
Ar ffig.Mae 1a yn dangos strwythur y llwyfan FAST-POCT, sy'n cynnwys pedair siambr hylif: siambr cyn-storio, siambr gymysgu, siambr adwaith, a siambr wastraff.Yr allwedd i reoli llif hylif yw'r dyluniad FAST (sy'n cynnwys pilenni elastig, liferi a blociau) sydd wedi'u lleoli yn y siambr cyn-storio a'r siambr gymysgu.Fel dull gweithredu niwmatig, mae dyluniad FAST yn darparu rheolaeth llif hylif manwl gywir, gan gynnwys newid caeedig / agored, dosio amlbwrpas, rhyddhau hylif ar-alw, gweithrediad dibynadwy (ee, ansensitifrwydd i ddirgryniad amgylcheddol), a storio hirdymor.Mae'r llwyfan FAST-POCT yn cynnwys pedair haen: haen gefn, haen ffilm elastig, haen ffilm blastig, a haen gorchudd, fel y dangosir mewn golygfa fwy yn Ffig. 1b (a ddangosir hefyd yn fanwl yn Ffigurau Atodol S1 a S2 ).Mae'r holl sianeli a siambrau cludo hylif (fel siambrau cyn-storio ac adwaith) wedi'u hymgorffori mewn swbstradau PLA (asid polylactig) sy'n amrywio o 0.2 mm (rhan deneuaf) i 5 mm o drwch.Mae'r deunydd ffilm elastig yn PDMS 300 µm o drwch sy'n ehangu'n hawdd pan fydd pwysedd aer yn cael ei gymhwyso oherwydd ei "drwch tenau" a modwlws elastigedd isel (tua 2.25 MPa47).Mae'r haen ffilm polyethylen wedi'i gwneud o terephthalate polyethylen (PET) gyda thrwch o 100 µm i amddiffyn y ffilm elastig rhag anffurfiad gormodol oherwydd pwysedd aer.Yn cyfateb i'r siambrau, mae gan yr haen swbstrad liferi sy'n gysylltiedig â'r haen gorchudd (wedi'i wneud o PLA) gan golfachau i reoli llif hylif.Cafodd y ffilm elastig ei gludo i'r haen gefn gan ddefnyddio tâp gludiog dwy ochr (ARseal 90880) a'i orchuddio â ffilm blastig.Cydosodwyd tair haen ar swbstrad gan ddefnyddio dyluniad clip T yn yr haen clawr.Mae gan y clamp T fwlch rhwng dwy goes.Pan fewnosodwyd y clip yn y rhigol, plygu'r ddwy goes ychydig, yna dychwelodd i'w cyflwr gwreiddiol a rhwymo'r caead a'r cefn yn dynn wrth iddynt fynd trwy'r rhigol (Ffig Atodol S1).Yna mae'r pedair haen yn cael eu cydosod gan ddefnyddio cysylltwyr.
Diagram sgematig o'r platfform yn dangos y gwahanol adrannau swyddogaethol a nodweddion FAST.b Diagram mwy o'r llwyfan FAST-POCT.c Llun o'r platfform wrth ymyl darn arian chwarter doler yr UD.
Dangosir mecanwaith gweithio'r llwyfan FAST-POCT yn Ffigur 2. Y cydrannau allweddol yw'r blociau ar yr haen sylfaen a'r colfachau ar yr haen gorchudd, sy'n arwain at ddyluniad ymyrraeth pan fydd y pedair haen yn cael eu cydosod gan ddefnyddio siâp T. .Pan na fydd pwysedd aer yn cael ei gymhwyso (ffig. 2a), mae'r ffit ymyrraeth yn achosi i'r colfach blygu a dadffurfio, a gosodir grym selio trwy'r lifer i wasgu'r ffilm elastig yn erbyn y bloc, a diffinnir yr hylif yn y ceudod sêl fel cyflwr seliedig.Dylid nodi bod y lifer yn y cyflwr hwn wedi'i blygu tuag allan, fel y dangosir yn yr ochr yn Ffig. 2a.Pan gyflenwir aer (Ffig. 2b), mae'r bilen elastig yn ehangu tuag allan tuag at y clawr ac yn gwthio'r lifer i fyny, gan agor bwlch rhwng y lifer a'r bloc i hylif lifo i'r siambr nesaf, a ddiffinnir fel cyflwr agored .Ar ôl rhyddhau pwysedd aer, gall y lifer ddychwelyd i'w safle gwreiddiol ac aros yn dynn oherwydd elastigedd y colfach.Cyflwynir fideos o symudiadau'r lifer yn y ffilm atodol S1.
A. Diagram sgematig a ffotograffau pan fydd ar gau.Yn absenoldeb pwysau, mae'r lifer yn pwyso'r bilen yn erbyn y bloc, ac mae'r hylif wedi'i selio.b Mewn cyflwr da.Pan roddir pwysau, mae'r bilen yn ehangu ac yn gwthio'r lifer i fyny, felly mae'r sianel yn agor a gall hylif lifo.c Darganfyddwch faint nodweddiadol y gwasgedd critigol.Mae dimensiynau nodweddiadol yn cynnwys hyd y lifer (L), y pellter rhwng y llithrydd a'r colfach (l) a thrwch allwthiad y lifer (t).Fs yw'r grym cywasgu ym mhwynt throtl B. q yw'r llwyth wedi'i ddosbarthu'n unffurf ar y lifer.Mae Tx* yn cynrychioli'r trorym a ddatblygwyd gan y lifer colfachog.Pwysedd critigol yw'r pwysau sydd ei angen i godi'r lifer a gwneud i'r hylif lifo.d Canlyniadau damcaniaethol ac arbrofol y berthynas rhwng gwasgedd critigol a maint yr elfen.n = Perfformiwyd 6 arbrawf annibynnol a dangosir data fel gwyriad safonol ±.Cyflwynir data crai fel ffeiliau data crai.
Mae model dadansoddol yn seiliedig ar ddamcaniaeth y trawst wedi'i ddatblygu i ddadansoddi dibyniaeth y pwysedd critigol Pc lle mae'r bwlch yn agor ar y paramedrau geometrig (er enghraifft, L yw hyd y lifer, l yw'r pellter rhwng y bloc a'r colfach, S yw'r lifer Yr ardal gyswllt â'r hylif t yw trwch allwthiad y lifer , fel y dangosir yn Ffig. 2c).Fel y manylir yn y Nodiadau Atodol a Ffigur Atodol S3, mae'r bwlch yn agor pan fydd \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\), lle Fs yw'r trorym \({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) i ddileu'r grymoedd sy'n gysylltiedig â ffit ymyrraeth ac achosi i'r colfach blygu.Mae'r ymateb arbrofol a'r model dadansoddol yn dangos cytundeb da (Ffig. 2d), sy'n dangos bod y gwasgedd critigol Pc yn cynyddu gyda t/l yn cynyddu ac yn gostwng L, sy'n cael ei esbonio'n hawdd gan y model trawst clasurol, hy mae'r trorym yn cynyddu gyda t /Lift .Felly, mae ein dadansoddiad damcaniaethol yn dangos yn glir y gellir rheoli'r pwysau critigol yn effeithiol trwy addasu hyd y lifer L a'r gymhareb t / l, sy'n darparu sylfaen bwysig ar gyfer dyluniad y llwyfan FAST-POCT.
Mae'r llwyfan FAST-POCT yn darparu dosbarthu amlswyddogaethol (a ddangosir yn Ffigur 3a gyda mewnosodiad ac arbrawf), sef y nodwedd bwysicaf o POCT llwyddiannus, lle gall hylifau lifo i unrhyw gyfeiriad ac mewn unrhyw drefn (rhaeadru, cydamserol, dilyniannol) neu amlsianel ddetholus. dosbarthu.- swyddogaeth dosio.Ar ffig.Mae 3a(i) yn dangos modd dosio rhaeadru lle mae dwy siambr neu fwy yn cael eu rhaeadru gan ddefnyddio blociau i wahanu'r gwahanol adweithyddion a lifer i reoli'r cyflyrau agored a chaeedig.Pan roddir pwysau, mae'r hylif yn llifo o'r siambr uchaf i'r siambr isaf mewn modd rhaeadru.Dylid nodi y gellir llenwi'r siambrau rhaeadru â chemegau gwlyb neu gemegau sych fel powdrau lyophilized.Yn yr arbrawf yn Ffig. 3a(i), mae'r inc coch o'r siambr uchaf yn llifo ynghyd â'r powdr lliw glas (copr sylffad) i'r ail siambr ac yn troi'n las tywyll pan fydd yn cyrraedd y siambr isaf.Mae hefyd yn dangos y pwysau rheoli ar gyfer yr hylif sy'n cael ei bwmpio.Yn yr un modd, pan fydd un lifer wedi'i gysylltu â dwy siambr, mae'n dod yn fodd chwistrellu ar yr un pryd, fel y dangosir yn ffig.3a(ii), lle gellir dosbarthu'r hylif yn unffurf dros ddwy siambr neu fwy pan roddir gwasgedd.Gan fod y pwysau critigol yn dibynnu ar hyd y lifer, gellir addasu hyd y lifer i gyflawni patrwm pigiad dilyniannol fel y dangosir yn ffig.3a(iii).Cysylltwyd lifer hir (gyda gwasgedd critigol Pc_long) â siambr B a chysylltiedig lifer byr (â phwysedd critigol Pc_short > Pc_long) â siambr A. Wrth i bwysedd P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gael ei roi, dim ond yr hylif mewn coch yn gallu llifo i siambr B a phan gynyddwyd y pwysau i P2 (> Pc_short), gall yr hylif glas lifo i siambr A. Mae'r modd pigiad dilyniannol hwn yn berthnasol i wahanol hylifau sy'n trosglwyddo i'w siambrau cysylltiedig yn eu trefn, sy'n hanfodol ar gyfer POCT llwyddiannus dyfais.Cysylltwyd lifer hir (gyda gwasgedd critigol Pc_long) â siambr B a chysylltiedig lifer byr (â phwysedd critigol Pc_short > Pc_long) â siambr A. Wrth i bwysedd P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) gael ei roi, dim ond yr hylif mewn coch yn gallu llifo i siambr B a phan gynyddwyd y pwysau i P2 (> Pc_short), gall yr hylif glas lifo i siambr A. Mae'r modd pigiad dilyniannol hwn yn berthnasol i wahanol hylifau sy'n trosglwyddo i'w siambrau cysylltiedig yn eu trefn, sy'n hanfodol ar gyfer POCT llwyddiannus dyfais.Длинный рычаг (с критическим давлением Pc_long) был соединен с камерой B, а короткий рычаг (с кмы Pcе_long) hir) был соединен с камерой A. При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) только жидкость, выделеннаяь компании камера B, и когда давление было увеличено до P2 (> Pc_short), синяя жидкость может течь в камеру A. петое прыска применяется к различным жидкостям, последовательно перемещаемым в соответствующие, последовательно перемещаемым в соответствующие кмаюче ичечече значение для успешной POCT.Cysylltwyd lifer hir (â phwysedd critigol Pc_long) â siambr B, a chysylltwyd lifer byr (â phwysedd critigol Pc_short > Pc_long) â siambr A. Pan roddir pwysedd P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) dim ond yr hylif a amlygwyd mewn coch yn gallu llifo i siambr B, a phan fydd y pwysau wedi'i gynyddu i P2 (> Pc_short), gall yr hylif glas lifo i siambr A. Mae'r modd pigiad dilyniannol hwn yn cael ei gymhwyso i wahanol hylifau a drosglwyddir yn olynol i'r siambrau priodol, sy'n hanfodol ar gyfer POCT llwyddiannus.dyfais. Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическлое д камерой A.Mae'r fraich hir (pwysedd critigol Pc_long) wedi'i chysylltu â siambr B ac mae'r fraich fer (pwysedd critigol Pc_short> Pc_long) wedi'i chysylltu â siambr A.При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) â камеру B может поступать только красная жидкость жидкость, улько красная жидкость, улько красная жидкость, улько красная жидкость, улько красная жидкость, улько и пили Pc_short) в камеру A может поступать синяя жидкость.Pan ddefnyddir pwysedd P1 (Pc_long < P1 < Pc_short), dim ond hylif coch all fynd i mewn i siambr B, a phan gynyddir y pwysau i P2 (> Pc_short), gall hylif glas fynd i mewn i siambr A. Mae'r modd chwistrellu dilyniannol hwn yn addas ar gyfer trosglwyddo dilyniannol o hylifau amrywiol i'r siambrau priodol, sy'n hanfodol ar gyfer gweithrediad llwyddiannus y ddyfais POCT.Mae Ffigur 3a(iv) yn dangos y modd pigiad dethol, lle roedd gan y brif siambr lifer byr (gyda phwysedd critigol Pc_short) a lifer hir (gyda gwasgedd critigol Pc_long < Pc_short) a oedd wedi'u cysylltu â siambr A a siambr B, yn y drefn honno, yn ogystal i sianel aer arall sy'n gysylltiedig â siambr B. I drosglwyddo'r hylif i siambr A yn gyntaf, rhoddwyd pwysau P1 (Pc_long < Pc_short) a P2 (P2> P1) gyda P1 + P2> Pc_short i'r ddyfais ar yr un pryd.Mae Ffigur 3a(iv) yn dangos y modd pigiad dethol, lle roedd gan y brif siambr lifer byr (gyda phwysedd critigol Pc_short) a lifer hir (gyda gwasgedd critigol Pc_long < Pc_short) a oedd wedi'u cysylltu â siambr A a siambr B, yn y drefn honno, yn ogystal i sianel aer arall sy'n gysylltiedig â siambr B. I drosglwyddo'r hylif i siambr A yn gyntaf, rhoddwyd pwysau P1 (Pc_long < Pc_short) a P2 (P2> P1) gyda P1 + P2> Pc_short i'r ddyfais ar yr un pryd.Ar ffig.o рычаг (с критическим давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камесон.Mae 3a(iv) yn dangos y modd pigiad detholus, lle roedd gan y brif siambr lifer byr (gyda phwysedd critigol Pc_short) a lifer hir (gyda gwasgedd critigol Pc_long < Pc_short), a oedd wedi'u cysylltu hefyd â siambr A a siambr B, yn y drefn honno.к другому воздушному каналу, соединенному самерой B. Чтобы сначала передать жидкость в камерусто A, камероде ывали давление P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) и P2 (P2 > P1), где P1 + P2 > Pc_short.i sianel aer arall sy'n gysylltiedig â siambr B. I drosglwyddo hylif yn gyntaf i siambr A, rhoddwyd pwysau P1 (Pc_long < Pc_short) a P2 (P2> P1) ar y ddyfais ar yr un pryd, lle P1 + P2 > Pc_short. 3а (iv) показан режим селективного впрыска, когда основная к к нный стержень (с критическим давлением pc_long <pc_short), соединенные с каамерой a и иuchets douks, сrwch сOut</s> вздушному каналу, подключенному комнате B.Mae 3a(iv) yn dangos y modd pigiad detholus pan fo gan y brif siambr goesyn byr (pwysedd critigol Pc_short) a choesyn hir (pwysedd critigol Pc_long < Pc_short) wedi'i gysylltu â siambr A a siambr B yn y drefn honno, ac yn ogystal â thramwyfa aer arall, yn gysylltiedig ag ystafell B.Felly, mae P2 yn atal hylif rhag mynd i mewn i siambr B;yn y cyfamser, roedd cyfanswm y pwysau P1 + P2 yn fwy na'r pwysau critigol i actifadu'r lifer byrrach sy'n gysylltiedig â siambr A i ganiatáu i'r llif hylif i siambr A. Yna, pan oedd angen llenwi siambr B, dim ond P1 (Pc_long <) y mae angen i ni ei ddefnyddio P1 < Pc_short) yn y brif siambr i actifadu'r lifer hir a chaniatáu i'r hylif lifo i siambr B. Gellir gweld yn glir o amser t = 3 s i 9 s bod yr hylif yn siambr A wedi aros yn gyson tra'i fod yn cynyddu yn y siambr B pan roddwyd pwysau P1.yn y cyfamser, roedd cyfanswm y pwysau P1 + P2 yn fwy na'r pwysau critigol i actifadu'r lifer byrrach sy'n gysylltiedig â siambr A i ganiatáu i'r llif hylif i siambr A. Yna, pan oedd angen llenwi siambr B, dim ond P1 (Pc_long <) y mae angen i ni ei ddefnyddio P1 < Pc_short) yn y brif siambr i actifadu'r lifer hir a chaniatáu i'r hylif lifo i siambr B. Gellir gweld yn glir o amser t = 3 s i 9 s bod yr hylif yn siambr A wedi aros yn gyson tra'i fod yn cynyddu yn y siambr B pan roddwyd pwysau P1.Между тем, общее давление P1 + P2 превысило критическое давление, чтобы активировать болеке критическое давление, чтобы активировать болеке коны колекон самерой A, чтобы позволить жидкости течь в камеру A. Затем, когда требуется заполнить камь камолнить енить P1 ( Pc_long < P1 < Pc_short ) в основной камере, чтобы активировать длинный рычаг и дать жидкости течь в камеру B. Можа ериод с t = 3 с до 9 с жидкость в камере A оставалась постоянной, в то время как в камере она увеличивалась.Yn y cyfamser, mae cyfanswm y pwysau P1 + P2 wedi rhagori ar y pwysau critigol i actifadu lifer byrrach wedi'i gysylltu â siambr A i ganiatáu hylif i lifo i siambr A. Yna pan fydd angen llenwi siambr B, dim ond P1 (Pc_long < P1) sydd angen ei ddefnyddio < Pc_short ) yn y brif siambr i actifadu'r lifer hir a gadael i'r hylif lifo i siambr B. Gellir gweld yn glir bod yr hylif yn siambr A wedi parhau'n gyson rhwng t = 3 s a 9 s, tra yn siambr ei fod wedi cynyddu.B pan roddir pwysau P1.Ar yr un pryd, mae cyfanswm y pwysau P1 + P2 yn fwy na'r pwysau critigol, gan actio'r siambr gyswllt lifer fyrrach A, gan ganiatáu i hylif lifo i siambr A.Pan ddaw'n amser llenwi siambr A, rydym yn syml yn cymhwyso P1 yn y brif siambr a P2 yn y siambr uwchradd.Yn y modd hwn, gellir newid yr ymddygiad llif yn ddetholus rhwng camerâu A a B. Gellir dod o hyd i ymddygiad llif y pedwar dull dosbarthu aml-swyddogaethol yn y ffilm atodol S2.
a Darlun o aseiniad amlswyddogaethol, hy (i) rhaeadru, (ii) cydamserol, (iii) aseiniad dilyniannol, a (iv) aseiniad dethol.Mae'r cromliniau'n cynrychioli llif gwaith a pharamedrau'r pedwar dull dosbarthu hyn.b Canlyniadau profion storio hirdymor mewn dŵr wedi'i ddadïoneiddio ac ethanol.n = Perfformiwyd 5 arbrawf annibynnol a dangosir y data fel ± sd c.Arddangosiadau prawf sefydlogrwydd pan oedd y ddyfais FAST a'r ddyfais falf capilari (CV) mewn cyflwr (i) sefydlog a (ii) dirgrynol.(iii) Cyfaint ac amser ar gyfer dyfeisiau FAST a CV ar amleddau onglog amrywiol.d Cyhoeddi canlyniadau profion yn ôl y galw am (i) dyfais FAST a (ii) dyfais CV.(iii) Y berthynas rhwng cyfaint ac amser ar gyfer dyfeisiau FAST a CV gan ddefnyddio modd gwasgedd ysbeidiol.Pob bar graddfa, 1 cm.Darperir data crai fel ffeiliau data crai.
Mae storio adweithyddion yn y tymor hir yn nodwedd bwysig arall o ddyfais POCT lwyddiannus a fydd yn caniatáu i bersonél heb eu hyfforddi drin adweithyddion lluosog.Er bod llawer o dechnolegau wedi dangos eu potensial ar gyfer storio hirdymor (ee, 35 microdispensers, 48 o becynnau pothell, a 49 o becynnau ffon), mae angen adran dderbyn bwrpasol i ddarparu ar gyfer y pecyn, sy'n cynyddu cost a chymhlethdod;ar ben hynny, nid yw'r mecanweithiau storio hyn yn caniatáu ar gyfer dosbarthu ar-alw ac yn arwain at wastraffu adweithyddion oherwydd bwyd dros ben yn y pecyn.Dilyswyd gallu storio hirdymor trwy gynnal prawf bywyd carlam gan ddefnyddio deunydd PMMA wedi'i beiriannu gan CNC oherwydd ei garwedd bach a'i wrthwynebiad i dreiddiad nwy (Ffigur Atodol S5).Llenwyd y cyfarpar prawf â dŵr wedi'i ddadïoneiddio (dŵr deionized) a 70% ethanol (efelychu adweithyddion anweddol) ar 65 ° C am 9 diwrnod.Roedd dŵr wedi'i ddad-ïoneiddio ac ethanol yn cael eu storio gan ddefnyddio ffoil alwminiwm i rwystro mynediad oddi uchod.Defnyddiwyd hafaliad Arrhenius ac egni actifadu treiddiad a adroddwyd yn y llenyddiaeth50,51 i gyfrifo'r cyfwerth amser real.Ar ffig.Mae 3b yn dangos y canlyniadau colli pwysau cyfartalog ar gyfer 5 sampl wedi’u storio ar 65°C am 9 diwrnod, sy’n cyfateb i 0.30% ar gyfer dŵr wedi’i ddadïoneiddio a 0.72% ar gyfer 70% ethanol dros 2 flynedd ar 23°C.
Ar ffig.Mae 3c yn dangos y prawf dirgryniad.Gan mai'r falf capilari (CV) yw'r dull trin hylif mwyaf poblogaidd ymhlith dyfeisiau POCT28,29 presennol, defnyddiwyd dyfais CV 300 µm o led a 200 µm o ddyfnder i gymharu.Gellir gweld, pan fydd y ddau ddyfais yn aros yn llonydd, bod yr hylif yn y morloi platfform FAST-POCT a'r hylif yn y ddyfais CV yn cloi oherwydd ehangiad sydyn y sianel, sy'n lleihau grymoedd capilari.Fodd bynnag, wrth i amlder onglog y vibradwr orbital gynyddu, mae'r hylif yn y llwyfan FAST-POCT yn parhau i fod wedi'i selio, ond mae'r hylif yn y ddyfais CV yn llifo i'r siambr isaf (gweler hefyd Ffilm Atodol S3).Mae hyn yn awgrymu y gall colfachau anffurfadwy y llwyfan FAST-POCT gymhwyso grym mecanyddol cryf i'r modiwl i gau'r hylif yn y siambr yn dynn.Fodd bynnag, mewn dyfeisiau CV, cedwir hylif oherwydd y cydbwysedd rhwng y cyfnodau solet, aer a hylif, gan greu ansefydlogrwydd, a gall dirgryniadau gynhyrfu'r cydbwysedd ac achosi ymddygiad llif annisgwyl.Mantais y platfform FAST-POCT yw ei fod yn darparu ymarferoldeb dibynadwy ac yn osgoi methiannau ym mhresenoldeb dirgryniadau sydd fel arfer yn digwydd yn ystod cyflwyno a gweithredu.
Nodwedd bwysig arall o'r llwyfan FAST-POCT yw ei ryddhau ar-alw, sy'n ofyniad allweddol ar gyfer dadansoddiad meintiol.Ar ffig.Mae 3d yn cymharu rhyddhau ar-alw y llwyfan FAST-POCT a'r ddyfais CV.O ffig.3d(iii) gwelwn fod y ddyfais FAST yn ymateb yn gyflym i'r signal pwysau.Pan gymhwyswyd pwysau i'r llwyfan FAST-POCT, llifodd yr hylif, pan ryddhawyd y pwysau, stopiodd y llif ar unwaith (Ffig. 3d (i)).Gellir esbonio'r weithred hon gan ddychweliad elastig cyflym y colfach, sy'n pwyso'r lifer yn ôl yn erbyn y bloc, gan gau'r siambr.Fodd bynnag, parhaodd hylif i lifo yn y ddyfais CV, gan arwain yn y pen draw at gyfaint hylif annisgwyl o tua 100 µl ar ôl rhyddhau pwysau (Ffigur 3d(ii) a Ffilm Atodol S4).Gellir esbonio hyn gan ddiflaniad yr effaith pinio capilari ar wlychu'r CV yn llwyr ar ôl y pigiad cyntaf.
Mae'r gallu i drin hylifau o wlybedd a gludedd amrywiol yn yr un ddyfais yn parhau i fod yn her i gymwysiadau POCT.Gall gwlybedd gwael arwain at ollyngiadau neu ymddygiad llif annisgwyl arall yn y sianeli, ac yn aml mae angen offer ategol megis cymysgwyr fortecs, allgyrchyddion a ffilterau i baratoi hylifau gludiog iawn 52 .Fe wnaethon ni brofi'r berthynas rhwng gwasgedd critigol a phriodweddau hylif (gydag ystod eang o wlybedd a gludedd).Dangosir y canlyniadau yn Nhabl 1 a Fideo S5.Gellir gweld y gellir selio hylifau o wahanol wlybedd a gludedd yn y siambr, a phan gymhwysir pwysau, gellir trosglwyddo hyd yn oed hylifau â gludedd o hyd at 5500 cP i'r siambr gyfagos, gan ei gwneud hi'n bosibl canfod samplau ag uchel. gludedd (hy sbwtwm, sampl gludiog iawn a ddefnyddir i wneud diagnosis o glefydau anadlol).
Trwy gyfuno'r dyfeisiau dosbarthu amlswyddogaethol uchod, gellir datblygu ystod eang o ddyfeisiau POCT sy'n seiliedig ar FAST.Dangosir enghraifft yn Ffigur 1. Mae'r planhigyn yn cynnwys siambr cyn-storio, siambr gymysgu, siambr adwaith a siambr wastraff.Gellir storio adweithyddion yn y siambr cyn storio am gyfnodau estynedig o amser ac yna eu gollwng i'r siambr gymysgu.Gyda'r pwysau cywir, gellir trosglwyddo'r adweithyddion cymysg yn ddetholus i siambr wastraff neu siambr adwaith.
Gan mai canfod PCR yw'r safon aur ar gyfer canfod pathogenau fel H1N1 a COVID-19 ac mae'n cynnwys camau adwaith lluosog, fe wnaethom ddefnyddio'r platfform FAST-POCT ar gyfer canfod PCR fel cymhwysiad.Ar ffig.4 yn dangos y broses brofi PCR gan ddefnyddio'r llwyfan FAST-POCT.Yn gyntaf, cafodd yr adweithydd eluting, adweithydd microbead magnetig, hydoddiant golchi A, a hydoddiant golchi W eu pibedu i siambrau cyn-storio E, M, W1 a W2, yn y drefn honno.Dangosir camau arsugniad RNA yn ffig.4a ac maent fel a ganlyn: (1) pan roddir pwysau P1 (=0.26 bar), mae'r sampl yn symud i siambr M ac yn cael ei ollwng i'r siambr gymysgu.(2) Mae pwysedd aer P2 (= 0.12 bar) yn cael ei gyflenwi trwy borthladd A sy'n gysylltiedig â gwaelod y siambr gymysgu.Er bod nifer o ddulliau cymysgu wedi dangos eu potensial wrth gymysgu hylifau ar lwyfannau POCT (ee cymysgu serpentine 53, cymysgu ar hap 54 a chymysgu swp 55), nid yw eu heffeithlonrwydd a'u heffeithiolrwydd cymysgu yn foddhaol o hyd.Mae'n mabwysiadu'r dull cymysgu swigen, lle mae aer yn cael ei gyflwyno i waelod y siambr gymysgu i greu swigod yn yr hylif, ac ar ôl hynny gall y fortecs pwerus gyflawni cymysgedd cyflawn o fewn eiliadau.Cynhaliwyd arbrofion cymysgu swigod a chyflwynir y canlyniadau yn Ffigur Atodol S6.Gellir gweld, pan roddir pwysau o 0.10 bar, bod cymysgu cyflawn yn cymryd tua 8 eiliad.Trwy gynyddu'r pwysau i 0.20 bar, cyflawnir cymysgu cyflawn mewn tua 2 eiliad.Cyflwynir dulliau ar gyfer cyfrifo effeithlonrwydd cymysgu yn yr adran Dulliau.(3) Defnyddiwch fagnet rubidium i echdynnu'r gleiniau, yna gwasgwch P3 (= 0.17 bar) trwy borth P i symud yr adweithyddion i'r siambr wastraff.Ar ffig.Mae 4b,c yn dangos y camau golchi i dynnu amhureddau o'r sampl fel a ganlyn: (1) Mae'r hydoddiant golchi A o'r siambr W1 yn cael ei ollwng i'r siambr gymysgu pwysau P1.(2) Yna gwnewch y broses gymysgu swigen.(3) Mae'r ateb golchi A yn cael ei drosglwyddo i'r siambr hylif gwastraff, ac mae'r microbelenni yn y siambr gymysgu yn cael eu tynnu allan gan y magnet.Roedd golchi W (Ffig. 4c) yn debyg i olchi A (Ffig. 4b).Dylid nodi bod pob cam golchi A a W yn cael ei berfformio ddwywaith.Mae Ffigur 4d yn dangos y camau elution i eliwtio'r RNA o'r gleiniau;mae'r camau cyflwyno elution a chymysgu yr un fath â'r camau arsugniad a golchi RNA a ddisgrifir uchod.Wrth i'r adweithyddion elution gael eu trosglwyddo i'r siambr adwaith PCR o dan bwysau P3 a P4 (=0.23 bar), cyrhaeddir y pwysau critigol i selio braich y siambr adwaith PCR.Yn yr un modd, mae'r pwysedd P4 hefyd yn helpu i selio'r darn i'r siambr wastraff.Felly, dosbarthwyd yr holl adweithyddion elution yn gyfartal ymhlith y pedair siambr adwaith PCR i gychwyn yr adweithiau PCR amlblecs.Cyflwynir y weithdrefn uchod yn Ffilm Atodol S6.
Yn y cam arsugniad RNA, cyflwynir y sampl i'r fewnfa M a'i chwistrellu i'r siambr gymysgu ynghyd â'r hydoddiant gleiniau a storiwyd yn flaenorol.Ar ôl cymysgu a thynnu'r gronynnau, mae'r adweithyddion yn cael eu dosbarthu i'r siambr wastraff.camau golchi b ac c, cyflwynwch amrywiol adweithyddion golchi sydd wedi'u storio ymlaen llaw i'r siambr gymysgu, ac ar ôl cymysgu a thynnu'r gleiniau, trosglwyddwch yr adweithyddion i'r siambr hylif gwastraff.d Cam elution: Ar ôl cyflwyno'r adweithyddion elution, cymysgu ac echdynnu gleiniau, trosglwyddir yr adweithyddion i'r siambr adwaith PCR.Mae'r cromliniau'n dangos llif gwaith a pharamedrau cysylltiedig y gwahanol gamau.Pwysedd yw'r pwysau a roddir trwy'r siambrau unigol.Cyfaint yw cyfaint yr hylif yn y siambr gymysgu.Mae pob bar graddfa yn 1 cm.Darperir data crai fel ffeiliau data crai.
Perfformiwyd gweithdrefn brofi PCR ac mae Ffigur Atodol S7 yn cyflwyno proffiliau thermol gan gynnwys 20 munud o amser trawsgrifio cefn a 60 munud o amser beicio thermol (95 a 60 ° C), gydag un cylch thermol yn 90 s (Ffilm Atodol S7)..Mae FAST-POCT yn gofyn am lai o amser i gwblhau un cylch thermol (90 eiliad) na RT-PCR confensiynol (180 eiliad ar gyfer un cylch thermol).Gellir esbonio hyn gan y gymhareb arwynebedd arwyneb i gyfaint uchel ac inertia thermol isel y siambr adwaith micro-PCR.Mae arwyneb y siambr yn 96.6 mm2 ac mae cyfaint y siambr yn 25 mm3, sy'n golygu bod y gymhareb arwyneb i gyfaint oddeutu 3.86.Fel y gwelir yn Ffigur Atodol S10, mae gan ardal prawf PCR ein platfform rhigol ar y panel cefn, gan wneud gwaelod y siambr PCR 200 µm o drwch.Mae pad elastig dargludol thermol ynghlwm wrth wyneb gwresogi'r rheolydd tymheredd, gan sicrhau cyswllt tynn â chefn y blwch prawf.Mae hyn yn lleihau syrthni thermol y llwyfan ac yn gwella effeithlonrwydd gwresogi / oeri.Yn ystod beicio thermol, mae'r paraffin sydd wedi'i ymgorffori yn y platfform yn toddi ac yn llifo i'r siambr adwaith PCR, gan weithredu fel seliwr i atal anweddiad adweithydd a halogiad amgylcheddol (gweler Ffilm Atodol S8).
Roedd yr holl brosesau canfod PCR a ddisgrifir uchod wedi'u awtomeiddio'n llawn gan ddefnyddio offeryn FAST-POCT wedi'i wneud yn arbennig, sy'n cynnwys uned rheoli pwysau wedi'i raglennu, uned echdynnu magnetig, uned rheoli tymheredd, ac uned dal a phrosesu signal fflwroleuol.O bwys, fe wnaethom ddefnyddio'r llwyfan FAST-POCT ar gyfer ynysu RNA ac yna defnyddio'r samplau RNA a echdynnwyd ar gyfer adweithiau PCR gan ddefnyddio'r system FAST-POCT a'r system PCR bwrdd gwaith i'w cymharu.Roedd y canlyniadau bron yr un fath ag a ddangosir yn Ffigur Atodol S8.Mae'r gweithredwr yn cyflawni tasg syml: yn cyflwyno'r sampl i'r siambr M ac yn mewnosod y platfform yn yr offeryn.Mae canlyniadau profion meintiol ar gael mewn tua 82 munud.Ceir gwybodaeth fanwl am offer FAST-POCT yn y ffigur atodol.C9, C10 a C11.
Mae ffliw a achosir gan firysau ffliw A (IAV), B (IBV), C (ICV) a D (IDV) yn ffenomen fyd-eang gyffredin.O'r rhain, IAV ac IBV sy'n gyfrifol am yr achosion mwyaf difrifol a'r epidemigau tymhorol, gan heintio 5-15% o boblogaeth y byd, gan achosi 3-5 miliwn o achosion difrifol ac achosi 290,000-650,000 o farwolaethau bob blwyddyn.Clefydau anadlol56,57.Mae diagnosis cynnar o IAV ac IB yn hanfodol i leihau morbidrwydd a'r baich economaidd cysylltiedig.Ymhlith y technegau diagnostig sydd ar gael, ystyrir mai'r adwaith cadwyn polymeras trawsgrifiad gwrthdro (RT-PCR) yw'r mwyaf sensitif, penodol a chywir (> 99%)58,59.Ymhlith y technegau diagnostig sydd ar gael, ystyrir mai'r adwaith cadwyn polymeras trawsgrifiad gwrthdro (RT-PCR) yw'r mwyaf sensitif, penodol a chywir (> 99%)58,59.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазоТих более чувствительной, специфичной и точной (> 99%)58,59.Ymhlith y dulliau diagnostig sydd ar gael, ystyrir mai adwaith cadwyn polymeras gwrthdro transcriptase (RT-PCR) yw'r mwyaf sensitif, penodol a chywir (> 99%)58,59. Yn ôl i'r brig лее чувствительной, специфичной и точной (>99%)58,59.O'r dulliau diagnostig sydd ar gael, ystyrir mai adwaith cadwyn polymerasau trawsgrifiad gwrthdro (RT-PCR) yw'r mwyaf sensitif, penodol a chywir (>99%)58,59.Fodd bynnag, mae dulliau RT-PCR traddodiadol yn gofyn am bibio, cymysgu, dosbarthu a throsglwyddo hylif dro ar ôl tro, gan gyfyngu ar eu defnydd gan weithwyr proffesiynol mewn lleoliadau sy'n gyfyngedig o ran adnoddau.Yma, defnyddiwyd y platfform FAST-POCT ar gyfer canfod PCR o IAV ac IBV, yn y drefn honno, i gael eu terfyn canfod isaf (LOD).Yn ogystal, mae IAV ac IBV wedi'u amlblecsu i wahaniaethu rhwng gwahanol bathoteipiau ar draws rhywogaethau, gan ddarparu llwyfan addawol ar gyfer dadansoddi genetig a'r gallu i drin y clefyd yn gywir.
Ar ffig.Mae 5a yn dangos canlyniadau profion HAV PCR gan ddefnyddio 150 µl o RNA firaol wedi'i buro fel sampl.Ar ffig.Mae 5a(i) yn dangos, ar grynodiad HAV o 106 copi/ml, y gall y dwyster fflworoleuedd (ΔRn) gyrraedd 0.830, a phan fydd y crynodiad yn cael ei leihau i 102 copi/ml, gall ΔRn gyrraedd 0.365 o hyd, sy'n cyfateb i uwch na hynny o'r grŵp rheoli negyddol gwag (0.002), tua 100 gwaith yn uwch.Ar gyfer meintioli yn seiliedig ar chwe arbrawf annibynnol, cynhyrchwyd cromlin calibradu llinol rhwng crynodiad boncyff a throthwy cylchred (Ct) IAV (Ffig. 5a(ii)), R2 = 0.993, yn amrywio o 102-106 copi/mL.mae'r canlyniadau'n cytuno'n dda â dulliau confensiynol RT-PCR.Ar ffig.Mae 5a(iii) yn dangos delweddau fflwroleuol o ganlyniadau profion ar ôl 40 cylch o'r llwyfan FAST-POCT.Gwelsom y gall y platfform FAST-POCT ganfod HAV mor isel â 102 copi/ml.Fodd bynnag, nid oes gan y dull traddodiadol werth Ct ar 102 copi/mL, sy'n golygu ei fod yn LOD o tua 103 copi/mL.Roeddem yn rhagdybio y gallai hyn fod oherwydd effeithlonrwydd uchel cymysgu swigod.Perfformiwyd arbrofion prawf PCR ar RNA IAV wedi'i buro i werthuso amrywiol ddulliau cymysgu, gan gynnwys cymysgu ysgwyd (yr un dull cymysgu â gweithrediad confensiynol RT-PCR), cymysgu ffiol (y dull hwn, 3 s ar 0.12 bar) a dim cymysgu fel grŵp rheoli ..Mae'r canlyniadau i'w gweld yn Ffigur Atodol S12.Gellir gweld, ar grynodiad RNA uwch (106 copi / mL), bod gwerthoedd Ct y gwahanol ddulliau cymysgu bron yr un fath ag ar gyfer cymysgu swigod.Pan ddisgynnodd y crynodiad RNA i 102 copi/mL, nid oedd gan y cymysgedd ysgwyd a'r rheolyddion unrhyw werthoedd Ct, tra bod y dull cymysgedd swigen yn dal i roi gwerth Ct o 36.9, a oedd yn is na'r trothwy Ct o 38. Mae'r canlyniadau'n dangos nodwedd gymysgu dominyddol fesiglau, sydd hefyd wedi'i ddangos mewn llenyddiaeth arall, a allai hefyd esbonio pam mae sensitifrwydd y platfform FAST-POCT ychydig yn uwch na RT-PCR confensiynol.Ar ffig.Mae 5b yn dangos canlyniadau dadansoddiad PCR o samplau RNA IBV puredig yn amrywio o 101 i 106 copi/ml.Roedd y canlyniadau'n debyg i'r prawf IAV, gan gyflawni R2 = 0.994 a LOD o 102 copi/mL.
dadansoddiad PCR o firws ffliw A (IAV) gyda chrynodiadau IAV yn amrywio o 106 i 101 copi/ml gan ddefnyddio byffer TE fel rheolydd negyddol (NC).(i) Cromlin fflworoleuedd amser real.(ii) Cromlin graddnodi linol rhwng crynodiad RNA IAV logarithmig a throthwy cylchred (Ct) ar gyfer FAST a dulliau profi confensiynol.(iii) Delwedd fflwroleuol IAV FAST-POCT ar ôl 40 cylchred.b, PCR canfod firws ffliw B (IBV) gyda (i) sbectrwm fflworoleuedd amser real.(ii) Cromlin graddnodi linol a (iii) Delwedd fflworoleuedd IBV FAST-POCT ar ôl 40 cylchred.Y terfyn canfod isaf (LOD) ar gyfer IAV ac IBV gan ddefnyddio'r llwyfan FAST-POCT oedd 102 copi / mL, sy'n is na dulliau confensiynol (103 copi / ml).c Canlyniadau profion amlblecs ar gyfer IAV ac IBV.Defnyddiwyd GAPDH fel rheolydd positif a defnyddiwyd byffer TE fel rheolaeth negyddol i atal halogiad posibl a mwyhad cefndir.Gellir gwahaniaethu rhwng pedwar math gwahanol o sampl: (1) samplau negyddol GAPDH yn unig (“IAV-/IBV-”);(2) Haint IAV (“IAV+/IBV-”) gydag IAV a GAPDH;(3) Haint IBV (“IAV-/IBV+”) ag IBV a GAPDH;(4) Haint IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) gydag IAV, IBV a GAPDH.Mae'r llinell ddotiog yn cynrychioli'r llinell drothwy.n = Perfformiwyd 6 arbrawf biolegol annibynnol, dangosir data fel gwyriad safonol ±.Cyflwynir data crai fel ffeiliau data crai.
Ar ffig.Mae 5c yn dangos canlyniadau'r prawf amlblecsio ar gyfer IAV/IBV.Yma, defnyddiwyd lysate firws fel datrysiad sampl yn lle RNA wedi'i buro, ac ychwanegwyd pedwar paent preimio ar gyfer IAV, IBV, GAPDH (rheolaeth gadarnhaol) a byffer TE (rheolaeth negyddol) at bedair siambr adwaith gwahanol y llwyfan FAST-POCT.Defnyddir rheolaethau cadarnhaol a negyddol yma i atal halogiad posibl a gwella cefndir.Rhannwyd y profion yn bedwar grŵp: (1) samplau GAPDH-negyddol (“IAV-/IBV-”);(2) Heintiedig IAV (“IAV+/IBV-”) yn erbyn IAV a GAPDH;(3) IBV-.heintiedig (“IAV-”) -/IBV+”) IBV a GAPDH;(4) Haint IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) ag IAV, IBV a GAPDH.Ar ffig.Mae 5c yn dangos, pan gymhwyswyd samplau negyddol, mai dwyster fflworoleuedd ΔRn y siambr reoli gadarnhaol oedd 0.860, ac roedd ΔRn IAV ac IBV yn debyg i'r rheolaeth negyddol (0.002).Ar gyfer y grwpiau IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ ac IAV+/IBV+, dangosodd y camerâu IAV/GAPDH, IBV/GAPDH ac IAV/IBV/GAPDH ddwysedd fflworoleuedd sylweddol, yn y drefn honno, tra bod y camerâu eraill hyd yn oed yn dangos dwyster fflworoleuedd yn y cefndir. lefel o 40 ar ôl beicio thermol.O'r profion uchod, roedd y platfform FAST-POCT yn dangos penodoldeb rhagorol ac yn caniatáu i ni bathoteipio gwahanol firysau ffliw ar yr un pryd.
Er mwyn dilysu cymhwysedd clinigol FAST-POCT, fe wnaethom brofi 36 o sbesimenau clinigol (sbesimenau swab trwyn) gan gleifion IB (n=18) a rheolaethau nad ydynt yn IB (n=18) (Ffigur 6a).Cyflwynir gwybodaeth cleifion yn Nhabl Atodol 3. Cadarnhawyd statws haint IB yn annibynnol a chymeradwywyd protocol yr astudiaeth gan Ysbyty Cysylltiedig Cyntaf Prifysgol Zhejiang (Hangzhou, Zhejiang).Rhannwyd pob sampl o gleifion yn ddau gategori.Proseswyd un gan ddefnyddio FAST-POCT a phroseswyd y llall gan ddefnyddio system PCR bwrdd gwaith (SLAN-96P, Tsieina).Mae'r ddau brawf yn defnyddio'r un pecynnau puro a chanfod.Ar ffig.Mae 6b yn dangos canlyniadau FAST-POCT a thrawsgrifio gwrthdro confensiynol PCR (RT-PCR).Fe wnaethom gymharu dwyster fflworoleuedd (FAST-POCT) â -log2 (Ct), lle Ct yw'r trothwy beicio ar gyfer RT-PCR confensiynol.Roedd cytundeb da rhwng y ddau ddull.Dangosodd FAST-POCT a RT-PCR gydberthynas gadarnhaol gref â gwerth cymhareb (r) Pearson o 0.90 (Ffigur 6b).Yna fe wnaethom asesu cywirdeb diagnostig FAST-POCT.Darparwyd dosbarthiadau dwyster fflworoleuedd (FL) ar gyfer samplau positif a negyddol fel mesur dadansoddol annibynnol (Ffig. 6c).Roedd gwerthoedd FL yn sylweddol uwch mewn cleifion IB nag mewn rheolaethau (****P = 3.31 × 10-19; prawf-t dwy gynffon) (Ffig. 6d).Nesaf, plotiwyd cromliniau nodweddion gweithredu derbynnydd IBV (ROC).Gwelsom fod y cywirdeb diagnostig yn dda iawn, gydag ardal o dan gromlin 1 (Ffig. 6e).Sylwch, oherwydd archebu masgiau gorfodol yn Tsieina oherwydd COVID-19 yn 2020, nid ydym wedi nodi cleifion ag IBD, felly roedd yr holl sbesimenau clinigol cadarnhaol (hy, sbesimenau swab trwynol) ar gyfer IBV yn unig.
Dyluniad astudiaeth glinigol.Dadansoddwyd cyfanswm o 36 sampl, gan gynnwys 18 sampl cleifion a 18 o fesurau rheoli di-ffliw, gan ddefnyddio'r llwyfan FAST-POCT a RT-PCR confensiynol.b Aseswch y cysondeb dadansoddol rhwng FAST-POCT PCR a RT-PCR confensiynol.Roedd cydberthynas gadarnhaol rhwng y canlyniadau (Pearson r = 0.90).c Lefelau dwyster fflworoleuedd mewn 18 o gleifion IB a 18 o reolyddion.d Mewn cleifion IB (+), roedd gwerthoedd FL yn sylweddol uwch nag yn y grŵp rheoli (-) (****P = 3.31 × 10-19; prawf-t dwy gynffon; n = 36).Ar gyfer pob plot sgwâr, mae'r marciwr du yn y canol yn cynrychioli'r canolrif, ac mae llinellau gwaelod a brig y blwch yn cynrychioli'r 25ain a'r 75ain canradd, yn y drefn honno.Mae'r wisgers yn ymestyn i'r pwyntiau data lleiaf ac uchaf, nad ydynt yn cael eu hystyried yn allanolion.e gromlin ROC.Mae'r llinell ddotiog d yn cynrychioli'r gwerth trothwy a amcangyfrifwyd o'r dadansoddiad ROC.Yr AUC ar gyfer IBV yw 1. Darperir data crai fel ffeiliau data crai.
Yn yr erthygl hon, rydym yn cyflwyno FAST, sydd â'r nodweddion sy'n ofynnol ar gyfer POCT delfrydol.Mae manteision ein technoleg yn cynnwys: (1) Dosio amlbwrpas (rhaeadru, cydamserol, dilyniannol a dethol), rhyddhau ar alw (rhyddhau pwysau cymhwysol yn gyflym ac yn gymesur) a gweithrediad dibynadwy (dirgryniad ar 150 gradd) (2) storio hirdymor (2 flynedd o brofion carlam, colli pwysau tua 0.3%);(3) y gallu i weithio gyda hylifau ag ystod eang o wettability a gludedd (gludedd hyd at 5500 cP);(4) Darbodus (Amcangyfrif cost materol y ddyfais PCR FAST-POCT yw tua US$1).Trwy gyfuno peiriannau dosbarthu amlswyddogaethol, dangoswyd a chymhwyswyd llwyfan FAST-POCT integredig ar gyfer canfod PCR o firysau ffliw A a B.Dim ond 82 munud y mae FAST-POCT yn ei gymryd.Roedd y profion clinigol gyda 36 o samplau swab trwynol yn dangos cysondeb da mewn dwyster fflworoleuedd â RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Roedd y profion clinigol gyda 36 o samplau swab trwynol yn dangos cysondeb da mewn dwyster fflworoleuedd â RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9).Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интенсивностис ПЦР (коэффициенты Пирсона > 0,9).Dangosodd profion clinigol gyda 36 sampl o swabiau trwynol gytundeb da â dwyster fflworoleuedd RT-PCR safonol (cyfernodau Pearson > 0.9). RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интенсивности фленсизон ПЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).Dangosodd profion clinigol o 36 sbesimen swab trwynol gytundeb da o ddwysedd fflworoleuedd gyda RT-PCR safonol (cyfernod Pearson > 0.9).Ochr yn ochr â'r gwaith hwn, mae amrywiol ddulliau biocemegol sy'n dod i'r amlwg (ee, seiclo thermol plasma, profion imiwno heb ymhelaethu, a phrofion swyddogaetholi nanogyrff) wedi dangos eu potensial yn POCT.Fodd bynnag, oherwydd diffyg llwyfan POCT cwbl integredig a chadarn, mae'r dulliau hyn yn anochel yn gofyn am weithdrefnau cyn-brosesu ar wahân (ee, ynysu RNA44, deori45 a golchi46), sy'n ategu ymhellach y gwaith presennol gyda'r dulliau hyn i weithredu swyddogaethau POCT uwch gyda y paramedrau gofynnol.perfformiad nôl-mewn-ymateb-allbwn.Yn y gwaith hwn, er bod y pwmp aer a ddefnyddir i actifadu'r falf FAST yn ddigon bach i'w integreiddio i offeryn pen mainc (Ffig. S9, S10), mae'n dal i ddefnyddio pŵer sylweddol ac yn cynhyrchu sŵn.Mewn egwyddor, gellir disodli pympiau niwmatig ffactor ffurf llai trwy ddulliau eraill, megis defnyddio grym electromagnetig neu actio bys.Gallai gwelliannau pellach gynnwys, er enghraifft, addasu citiau ar gyfer profion biocemegol gwahanol a phenodol, defnyddio dulliau canfod newydd nad oes angen systemau gwresogi/oeri arnynt, a thrwy hynny ddarparu llwyfan POCT heb offer ar gyfer cymwysiadau PCR.O ystyried bod y platfform FAST yn darparu ffordd i drin hylifau, credwn fod y dechnoleg FAST arfaethedig yn cyflwyno'r potensial i greu llwyfan cyffredin nid yn unig ar gyfer profion biofeddygol, ond hefyd ar gyfer monitro amgylcheddol, profi ansawdd bwyd, synthesis deunydd a chyffuriau. ..
Mae casglu a defnyddio sbesimenau swab trwynol dynol wedi'i gymeradwyo gan Bwyllgor Moeseg Ysbyty Cysylltiedig Cyntaf Prifysgol Zhejiang (IIT20220330B).Casglwyd 36 o samplau swab trwynol, yn cynnwys 16 o oedolion < 30 oed, 7 oedolyn > 40 oed, ac 19 o wrywod, 17 o fenywod.Casglwyd 36 o samplau swab trwynol, yn cynnwys 16 o oedolion < 30 oed, 7 oedolyn > 40 oed, ac 19 o wrywod, 17 o fenywod.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых < 30 лет, 7 влы сулет , 7 влы сулет , 7 влѷе стие жчin a 17 женщин.Casglwyd tri deg chwech o sbesimenau swab trwynol oddi wrth 16 oedolyn < 30 oed, 7 oedolyn dros 40 oed, 19 o ddynion a 17 o fenywod.Cyflwynir data demograffig yn Nhabl Atodol 3. Cafwyd caniatâd gwybodus gan yr holl gyfranogwyr.Roedd pob cyfranogwr yn cael ei amau o fod â ffliw a chawsant eu profi'n wirfoddol heb iawndal.
Mae sylfaen a chaead FAST yn cael eu gwneud o asid polylactig (PLA) a'u hargraffu gan argraffydd Ender 3 Pro 3D (Shenzhen Transcend 3D Technology Co, Ltd).Prynwyd tâp dwy ochr oddi wrth Adhesives Research, Inc. Model 90880. Prynwyd ffilm PET 100 µm o drwch oddi wrth McMaster-Carr.Torrwyd y gludiog a'r ffilm PET gan ddefnyddio torrwr Silhouette Cameo 2 o Silhouette America, Inc. Mae'r ffilm elastig wedi'i gwneud o ddeunydd PDMS trwy fowldio chwistrellu.Yn gyntaf, torrwyd ffrâm PET 200 µm o drwch gan ddefnyddio system laser a'i gludo i ddalen PMMA 3 mm o drwch gan ddefnyddio tâp gludiog dwyochrog 100 µm.Yna cafodd y rhagflaenydd PDMS (Sylgard 184; Rhan A: Rhan B = 10:1, Dow Corning) ei dywallt i'r mowld a defnyddiwyd gwialen wydr i gael gwared ar PDMS gormodol.Ar ôl ei halltu ar 70 ° C. am 3 awr, gellid plicio'r ffilm PDMS 300 μm o drwch oddi ar y mowld.
Cymerir lluniau ar gyfer dosbarthiad amlbwrpas, cyhoeddi ar-alw a pherfformiad dibynadwy gyda chamera cyflym (Sony AX700 1000 fps).Prynwyd yr ysgydwr orbitol a ddefnyddiwyd yn y prawf dibynadwyedd gan SCILOGEX (SCI-O180).Mae'r pwysedd aer yn cael ei gynhyrchu gan gywasgydd aer, a defnyddir sawl rheolydd pwysau cywirdeb digidol i addasu'r gwerth pwysau.Mae'r broses profi ymddygiad llif fel a ganlyn.Chwistrellwyd swm rhagnodedig o hylif i'r ddyfais brawf a defnyddiwyd camera cyflymder uchel i gofnodi'r ymddygiad llif.Yna cymerwyd delweddau llonydd o fideos o'r ymddygiad llif ar adegau sefydlog, a chyfrifwyd yr ardal sy'n weddill gan ddefnyddio meddalwedd Image-Pro Plus, a luoswyd wedyn â dyfnder y camera i gyfrifo'r cyfaint.Mae manylion y system profi ymddygiad llif i'w gweld yn Ffigur Atodol S4.
Chwistrellwch 50 µl o ficrobelenni a 100 µl o ddŵr wedi'i ddadïoneiddio i'r ddyfais gymysgu ffiol.Tynnwyd lluniau perfformiad cymysg gyda chamera cyflymder uchel bob 0.1 eiliad ar bwysau o 0.1 bar, 0.15 bar a 0.2 bar.Gellir cael gwybodaeth picsel yn ystod y broses gymysgu o'r delweddau hyn gan ddefnyddio meddalwedd prosesu lluniau (Photoshop CS6).A gellir cyflawni effeithlonrwydd cymysgu gyda'r Hafaliad 53 canlynol.
lle mai M yw'r effeithlonrwydd cymysgu, N yw cyfanswm nifer y picsel sampl, a ci a \(\bar{c}\) yw'r crynodiadau normaleiddiedig a disgwyliedig wedi'u normaleiddio.Mae effeithlonrwydd cymysgu yn amrywio o 0 (0%, heb ei gymysgu) i 1 (100%, yn llawn cymysg).Dangosir y canlyniadau yn Ffigur Atodol S6.
Pecyn RT-PCR amser real ar gyfer IAV ac IBV, gan gynnwys samplau RNA IAV ac IBV (cath. rhif RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, Tsieina), byffer Tris-EDTA (rhif byffer TE B541019 , Sangon Biotech, Tsieina), Rheolaeth Bositif RNA Puro Kit (Rhan Rhif Z-ME-0010, Liferiver, Tsieina) a GAPDH Ateb (Rhan Rhif M591101, Sangon Biotech, Tsieina) ar gael yn fasnachol.Mae'r pecyn puro RNA yn cynnwys byffer rhwymo, golchi A, golchi W, eluent, microbelenni magnetig, a chludwr acrylig.Mae pecynnau RT-PCR amser real IAV ac IBV yn cynnwys cymysgedd canfod PCR asid niwclëig IFVA ac ensym RT-PCR.Ychwanegwch 6 µl o Gludiwr Acrylig ac 20 µl o gleiniau magnetig i 500 µl o hydoddiant byffer rhwymo, ysgwyd yn dda ac yna paratoi'r hydoddiant gleiniau.Ychwanegu 21 ml o ethanol at olchiadau A ac W, ysgwyd yn dda i gael hydoddiannau golchion A ac W, yn y drefn honno.Yna, ychwanegwyd 18 µl o gymysgedd PCR fflwroleuol ag asid niwclëig IFVA ac 1 µl o ensym RT-PCR at 1 µl o hydoddiant TE, ei ysgwyd a'i allgyrchu am sawl eiliad, gan gael 20 µl o preimwyr IAV ac IBV.
Dilynwch y weithdrefn puro RNA ganlynol: (1) arsugniad RNA.Pibed 526 µl o'r hydoddiant pelenni i mewn i diwb centrifuge 1.5 ml ac ychwanegu 150 µl o sampl, yna ysgwyd y tiwb â llaw i fyny ac i lawr 10 gwaith.Trosglwyddwch 676 µl o'r cymysgedd i'r golofn affinedd a'r allgyrchydd ar 1.88 x 104 g am 60 eiliad.Yna caiff draeniau dilynol eu taflu.(2) Y cam cyntaf o olchi.Ychwanegu 500 µl o hydoddiant golchi A i'r golofn affinedd, centrifuge ar 1.88 x 104 g am 40 s, a thaflu'r hydoddiant sydd wedi darfod.Ailadroddwyd y broses olchi hon ddwywaith.(3) yr ail gam o olchi.Ychwanegu 500 µl o hydoddiant golchi W i'r golofn affinedd, centrifuge ar 1.88 × 104 g am 15 s a thaflu'r hydoddiant wedi darfod.Ailadroddwyd y broses olchi hon ddwywaith.(4) Elution.Ychwanegwch 200 µl o eluate i'r golofn affinedd a'r allgyrchydd ar 1.88 x 104 g am 2 funud.(5) RT-PCR: Chwistrellwyd yr eluate i 20 μl o'r datrysiad primer mewn tiwb PCR, yna gosodwyd y tiwb mewn cyfarpar prawf PCR amser real (SLAN-96P) i gyflawni'r broses RT-PCR.Mae'r broses ganfod gyfan yn cymryd tua 140 munud (20 munud ar gyfer puro RNA a 120 munud ar gyfer canfod PCR).
Cafodd 526 µl hydoddiant gleiniau, 1000 µl hydoddiant golchi A, 1000 µl hydoddiant golchi W, 200 µl o hydoddiant elwate ac 20 µl o hydoddiant preimio eu hychwanegu a'u storio'n rhagarweiniol yn siambrau M, W1, W2, E a siambrau canfod PCR.Cynulliad llwyfan.Yna, cafodd 150 µl o'r sampl ei bibed i siambr M a gosodwyd y llwyfan FAST-POCT yn yr offeryn prawf a ddangosir yn Ffigur Atodol S9.Ar ôl tua 82 munud, roedd canlyniadau'r profion ar gael.
Oni nodir yn wahanol, cyflwynir holl ganlyniadau'r profion fel cymedrig ± SD ar ôl o leiaf chwe atgynhyrchiad gan ddefnyddio'r platfform FAST-POCT yn unig a samplau biolegol annibynnol.Ni chafodd unrhyw ddata ei eithrio o'r dadansoddiad.Nid yw'r arbrofion ar hap.Nid oedd yr ymchwilwyr yn ddall i dasgau grŵp yn ystod yr arbrawf.
I gael rhagor o wybodaeth am gynllun yr astudiaeth, gweler crynodeb yr Adroddiad Ymchwil Natur sy'n gysylltiedig â'r erthygl hon.
Mae data sy'n cefnogi canlyniadau'r astudiaeth hon ar gael yn Gwybodaeth Atodol.Mae'r erthygl hon yn darparu'r data gwreiddiol.
Bydd cyfnerthwyr Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19 mewn cenhedloedd cyfoethog yn gohirio brechlynnau i bawb.Bydd cyfnerthwyr Chagla, Z. & Madhukar, P. COVID-19 mewn cenhedloedd cyfoethog yn gohirio brechlynnau i bawb.Bydd cyfnerthwyr Chagla, Z. a Madhukar, P. COVID-19 mewn gwledydd cyfoethog yn gohirio brechlynnau i bawb.Bydd ail-frechu Chagla, Z. a Madhukar, P. COVID-19 mewn gwledydd cyfoethog yn gohirio brechu i bawb.Meddygaeth genedlaethol.27, 1659–1665 (2021).
Faust, L. et al.Profi SARS-CoV-2 mewn gwledydd incwm isel a chanolig: argaeledd a fforddiadwyedd yn y sector gofal iechyd preifat.haint microbaidd.22, 511–514 (2020).
Sefydliad Iechyd y Byd.Nifer yr achosion a nifer yr achosion o heintiau dethol a drosglwyddir yn rhywiol y gellir eu gwella: adolygiad ac amcangyfrifon.Genefa: 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.Stribedi prawf llif ochr wedi'u mowldio lluosog 2D.Cais ASS.ALMA Mater.Rhyng Milan.1, 124–129 (2009).
Schilling, KM et al.Dyfais dadansoddi papur microhylifol wedi'i hamgáu'n llawn.anws.Cemegol.84, 1579–1585 (2012).
Lapenter, N. et al.Mae imiwnocromatograffeg cystadleuol ar bapur ynghyd ag electrodau wedi'u haddasu gan ensymau yn caniatáu monitro diwifr a phenderfynu electrocemegol ar cotinin wrinol.Synwyryddion 21, 1659 (2021).
Zhu, X. et al.Meintoli biofarcwyr afiechyd gyda phlatfform hylif ochrol integredig nanosym gan ddefnyddio glucometer.synhwyrydd biolegol.Bioelectroneg.126, 690–696 (2019).
Boo, S. et al.Stribed prawf beichiogrwydd ar gyfer canfod bacteria pathogenig gan ddefnyddio concanavalin gonadotropin corionig A-dynol-Cu3 (PO4)2 nanoflododau hybrid, gwahaniad magnetig a darllen ffôn clyfar.Microgyfrifiadur.Cylchgrawn.185, 464 (2018).