○ ไมโครสวิตช์สำหรับการจัดการของเหลวตามความต้องการที่หลากหลายและเชื่อถือได้

ขอขอบคุณที่เยี่ยมชม www.chinacdoe.comเวอร์ชันเบราว์เซอร์ที่คุณใช้มีการรองรับ CSS อย่างจำกัดเพื่อประสบการณ์ที่ดีที่สุด เราขอแนะนำให้คุณใช้เบราว์เซอร์ที่อัปเดต (หรือปิดใช้งานโหมดความเข้ากันได้ใน Internet Explorer)ในระหว่างนี้ เพื่อให้มั่นใจว่าได้รับการสนับสนุนอย่างต่อเนื่อง เราจะเรนเดอร์ไซต์โดยไม่มีสไตล์และ JavaScript

ระบบแล็บบนชิปที่มีความสามารถนอกสถานที่มอบศักยภาพในการวินิจฉัยที่รวดเร็วและแม่นยำ และมีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากรจำกัด ซึ่งไม่มีอุปกรณ์ชีวการแพทย์และผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมอย่างไรก็ตาม การสร้างระบบการทดสอบ ณ จุดดูแลที่มีคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดพร้อมกันสำหรับการจ่ายสารอเนกประสงค์ การปล่อยสารตามความต้องการ ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ และการจัดเก็บรีเอเจนต์ในระยะยาวยังคงเป็นความท้าทายที่สำคัญในที่นี้ เราจะอธิบายถึงเทคโนโลยีไมโครสวิตช์เคลื่อนที่แบบกระตุ้นด้วยคันโยกซึ่งสามารถควบคุมของเหลวในทุกทิศทาง ให้การตอบสนองที่แม่นยำและเป็นสัดส่วนต่อแรงดันอากาศที่ใช้ และยังคงความเสถียรต่อการเคลื่อนไหวและการสั่นสะเทือนอย่างกะทันหันจากเทคโนโลยีนี้ เรายังอธิบายการพัฒนาระบบปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสที่รวมการทำงานของการแนะนำสารรีเอเจนต์ การผสม และปฏิกิริยาทั้งหมดไว้ในกระบวนการเดียว ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพ "ตัวอย่างเข้า-ตอบ-ออก" สำเร็จสำหรับตัวอย่างจมูกทางคลินิกทั้งหมดจากผู้ป่วย 18 รายที่มี ไข้หวัดใหญ่และตัวควบคุม 18 รายการ ซึ่งสอดคล้องกันอย่างดีของความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์กับปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสมาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)จากเทคโนโลยีนี้ เรายังอธิบายถึงการพัฒนาระบบปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสที่รวมการทำงานของการแนะนำสารรีเอเจนต์ การผสม และปฏิกิริยาทั้งหมดไว้ในกระบวนการเดียว ซึ่งทำให้ประสิทธิภาพ "ตัวอย่างเข้า-ตอบ-ออก" สำหรับตัวอย่างจมูกทางคลินิกทั้งหมดจากผู้ป่วย 18 ราย มีไข้หวัดใหญ่และส่วนควบคุม 18 รายการ ซึ่งสอดคล้องกันอย่างดีของความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์กับปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสมาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)основываясьнаэтойтехнологии, мытакжеисываемразработкуроиисыоимемазрабрабрабрабеธีย ииведенияреагентов, смешиванияиреакцииводномроцесесецецечиваететив иническихобразцовизносаот 18 пациентовсгрипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со стандартной полимеразной цепной реакцией (к оэфициенты Пирсона> 0,9).จากเทคโนโลยีนี้ เรายังอธิบายถึงการพัฒนาระบบปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสที่รวมฟังก์ชันการฉีด การผสม และการทำปฏิกิริยาไว้ในกระบวนการเดียว ทำให้สามารถตอบสนองต่อตัวอย่างในตัวอย่างทางคลินิกทั้งหมดจากผู้ป่วยไข้หวัดใหญ่ 18 รายและส่วนควบคุม 18 รายการ ซึ่งสอดคล้องกับความเข้มของแสงเรืองแสงของปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสมาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์ของเพียร์สัน > 0.9)จากเทคโนโลยีนี้ เรายังอธิบายถึงการพัฒนาระบบปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสที่รวมฟังก์ชันการฉีด การผสม และปฏิกิริยาปฏิกิริยาเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างทางคลินิกทั้งหมดจากตัวอย่างของผู้ป่วยทางจมูก 18 ตัวอย่าง ไข้หวัดใหญ่และตัวควบคุมส่วนบุคคล 18 รายการ ความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์ตรงกัน ได้ดีกับปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสมาตรฐาน (สัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)แพลตฟอร์มที่นำเสนอนี้รับประกันระบบอัตโนมัติที่เชื่อถือได้ของการวิเคราะห์ทางชีวการแพทย์ และจึงสามารถเร่งการจำหน่ายอุปกรณ์ทดสอบ ณ จุดดูแลต่างๆ เชิงพาณิชย์ได้
โรคอุบัติใหม่ของมนุษย์ เช่น การระบาดใหญ่ของโควิด-19 ในปี 2020 ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนหลายล้านคน ก่อให้เกิดภัยคุกคามร้ายแรงต่อสุขภาพและอารยธรรมของมนุษย์ทั่วโลกการตรวจหาโรคตั้งแต่เนิ่นๆ รวดเร็ว และแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมการแพร่กระจายของไวรัสและปรับปรุงผลการรักษาระบบนิเวศการวินิจฉัยหลักที่ใช้ห้องปฏิบัติการแบบรวมศูนย์ซึ่งตัวอย่างการทดสอบจะถูกส่งไปยังโรงพยาบาลหรือคลินิกวินิจฉัยและดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญ กำลังจำกัดการเข้าถึงผู้คนเกือบ 5.8 พันล้านคนทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่ที่มีทรัพยากรจำกัดโดยขาดแคลนอุปกรณ์ชีวการแพทย์ราคาแพงและผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางแพทย์ 2. ดังนั้นจึงมีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาระบบห้องปฏิบัติการบนชิปที่ราคาไม่แพงและเป็นมิตรกับผู้ใช้ พร้อมความสามารถในการทดสอบ ณ จุดดูแล (POCT) ที่สามารถให้ข้อมูลการวินิจฉัยที่ทันท่วงทีแก่แพทย์เพื่อทำการตัดสินใจวินิจฉัยโรคอย่างมีข้อมูล .และการรักษา 3.
แนวทางขององค์การอนามัยโลก (WHO) ระบุว่า POCT ในอุดมคติควรมีราคาไม่แพง ใช้งานง่าย (ใช้งานง่ายโดยมีการฝึกอบรมเพียงเล็กน้อย) แม่นยำ (หลีกเลี่ยงผลลบลวงหรือผลบวกลวง) รวดเร็วและเชื่อถือได้ (มีคุณสมบัติในการทำซ้ำที่ดี) และ ส่งมอบได้ (สามารถจัดเก็บข้อมูลระยะยาวและพร้อมสำหรับผู้ใช้ปลายทาง)4.เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ ระบบ POCT จะต้องมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: การจ่ายสารอเนกประสงค์เพื่อลดการแทรกแซงด้วยตนเอง การปล่อยสารรีเอเจนต์ตามต้องการเพื่อผลการทดสอบที่แม่นยำ และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้เพื่อทนทานต่อการสั่นสะเทือนของสิ่งแวดล้อมในปัจจุบัน อุปกรณ์ POCT ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือแถบการไหลด้านข้าง ซึ่งประกอบด้วยเยื่อหุ้มไนโตรเซลลูโลสที่มีรูพรุนหลายชั้นซึ่งดันตัวอย่างจำนวนเล็กน้อยไปข้างหน้า โดยทำปฏิกิริยากับรีเอเจนต์ที่ตรึงไว้ล่วงหน้าด้วยแรงของเส้นเลือดฝอยแม้ว่าจะมีข้อได้เปรียบในด้านต้นทุนที่ต่ำ ใช้งานง่าย และผลลัพธ์ที่รวดเร็ว แต่อุปกรณ์ POCT ที่ใช้แถบการไหลสามารถนำมาใช้สำหรับการทดสอบทางชีววิทยาเท่านั้น (เช่น การทดสอบกลูโคส7,8 และการทดสอบการตั้งครรภ์9,10) โดยไม่ต้องใช้การวิเคราะห์แบบหลายขั้นตอนปฏิกิริยา (เช่น การโหลดรีเอเจนต์หลายชนิด การผสม มัลติเพล็กซ์)นอกจากนี้ แรงผลักดันที่ควบคุมการเคลื่อนที่ของของไหล (เช่น แรงของเส้นเลือดฝอย) ไม่ได้ให้ความสม่ำเสมอที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างกลุ่ม ส่งผลให้มีความสามารถในการทำซ้ำได้ไม่ดี11 และทำให้แถบการไหลด้านข้างมีประโยชน์หลักสำหรับการตรวจจับที่ดีเป็นหลัก12,13
ความสามารถในการผลิตที่ขยายในระดับไมโครและนาโนได้สร้างโอกาสในการพัฒนาอุปกรณ์ POCT ไมโครฟลูอิดิกสำหรับการวัดเชิงปริมาณ14,15,16,17ด้วยการปรับคุณสมบัติของอินเทอร์เฟซ 18, 19 และรูปทรงของช่อง 20, 21, 22 ทำให้สามารถควบคุมแรงของเส้นเลือดฝอยและอัตราการไหลของอุปกรณ์เหล่านี้ได้อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับของเหลวที่มีความชื้นสูง ยังคงไม่สามารถยอมรับได้ เนื่องจากความไม่ถูกต้องในการผลิต ข้อบกพร่องของวัสดุ และความไวต่อการสั่นสะเทือนของสิ่งแวดล้อมนอกจากนี้ เนื่องจากการไหลของเส้นเลือดฝอยถูกสร้างขึ้นที่ส่วนต่อประสานระหว่างก๊าซกับของเหลว จึงไม่สามารถเพิ่มการไหลเพิ่มเติมได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลังจากเติมของเหลวลงในช่องไมโครฟลูอิดิกดังนั้น สำหรับการตรวจจับที่ซับซ้อนมากขึ้น จะต้องดำเนินการฉีดตัวอย่างหลายขั้นตอน24,25
ในบรรดาอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิก ปัจจุบันอุปกรณ์ไมโครฟลูอิดิกแบบแรงเหวี่ยงเป็นหนึ่งในโซลูชันที่ดีที่สุดสำหรับ POCT26,27กลไกการขับเคลื่อนมีข้อได้เปรียบตรงที่สามารถควบคุมแรงขับเคลื่อนได้โดยการปรับความเร็วในการหมุนอย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือแรงเหวี่ยงจะมุ่งไปที่ขอบด้านนอกของอุปกรณ์เสมอ ทำให้ยากต่อการดำเนินปฏิกิริยาหลายขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากขึ้นแม้ว่าแรงผลักดันเพิ่มเติม (เช่น เส้นเลือดฝอย 28, 29 และอื่นๆ อีกมากมาย 30, 31, 32, 33, 34, 35) นอกเหนือจากแรงเหวี่ยงถูกนำมาใช้สำหรับการจ่ายสารแบบมัลติฟังก์ชั่น แต่การถ่ายโอนของเหลวที่ไม่คาดคิดยังคงสามารถเกิดขึ้นได้ เนื่องจากแรงเพิ่มเติมเหล่านี้เป็นคำสั่งโดยทั่วไป ที่มีขนาดต่ำกว่าแรงเหวี่ยง ทำให้มีประสิทธิภาพในช่วงการทำงานขนาดเล็กเท่านั้น หรือไม่สามารถใช้ได้ตามความต้องการด้วยการปล่อยของเหลวการรวมการจัดการเชิงนิวแมติกส์เข้าไปในไมโครฟลูอิดิกแบบแรงเหวี่ยง เช่น วิธีไคเนติกแบบแรงเหวี่ยง 36, 37, 38, วิธีเทอร์โมนิวแมติก 39 และวิธีแบบแอคทีฟนิวแมติกส์ 40 ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นทางเลือกที่น่าสนใจด้วยวิธีต่อต้านกระแสไดนามิก ช่องเพิ่มเติมและช่องไมโครที่เชื่อมต่อจะถูกรวมเข้ากับอุปกรณ์สำหรับการทำงานทั้งภายนอกและภายใน แม้ว่าประสิทธิภาพการปั๊ม (ในช่วง 75% ถึง 90%) จะขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการปั๊มและความหนืดเป็นอย่างมาก ของของเหลวในวิธีเทอร์โมนิวแมติกส์ เมมเบรนลาเท็กซ์และห้องถ่ายเทของเหลวได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อปิดผนึกหรือเปิดทางเข้าอีกครั้งเมื่อปริมาตรอากาศที่ติดอยู่ถูกทำให้ร้อนหรือเย็นลงอย่างไรก็ตาม การตั้งค่าการทำความร้อน/ความเย็นทำให้เกิดปัญหาในการตอบสนองที่ช้า และจำกัดการใช้งานในการสอบวิเคราะห์ที่ไวต่อความร้อน (เช่น การขยายปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR))ด้วยแนวทางแบบแอคทีฟนิวแมติก ทำให้สามารถปล่อยและเคลื่อนเข้าด้านในได้ตามต้องการโดยการใช้แรงดันบวกพร้อมกันและความเร็วในการหมุนที่ตรงกันอย่างแม่นยำด้วยมอเตอร์ความเร็วสูงมีแนวทางอื่นๆ ที่ประสบความสำเร็จโดยใช้เฉพาะตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกส์ (แรงดันบวก 41, 42 หรือแรงดันลบ 43) และการออกแบบวาล์วปิดตามปกติด้วยการใช้แรงดันในห้องนิวแมติกอย่างต่อเนื่อง ของเหลวจะถูกปั๊มไปข้างหน้าในแนว peristaltic และวาล์วปิดตามปกติจะป้องกันการไหลย้อนกลับของของเหลวเนื่องจากการบีบตัวของของเหลว ทำให้ตระหนักถึงการทำงานของของเหลวที่ซับซ้อนอย่างไรก็ตาม ปัจจุบันมีเทคโนโลยีไมโครฟลูอิดิกจำนวนจำกัดที่สามารถดำเนินการของเหลวที่ซับซ้อนในอุปกรณ์ POCT เดียวได้ รวมถึงการจ่ายสารอเนกประสงค์ การจ่ายของเหลวตามความต้องการ ประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ การจัดเก็บระยะยาว การจัดการของเหลวที่มีความหนืดสูง และการผลิตที่คุ้มค่าทั้งหมดในเวลาเดียวกันการไม่มีการดำเนินการแบบหลายขั้นตอนอาจเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้ผลิตภัณฑ์ POCT เชิงพาณิชย์เพียงไม่กี่รายการ เช่น Cepheid, Binx, Visby, Cobas Liat และ Rhonda ได้รับการแนะนำในตลาดเปิดอย่างประสบความสำเร็จจนถึงปัจจุบัน
ในบทความนี้ เราขอเสนอแอคทูเอเตอร์ไมโครฟลูอิดิกแบบนิวแมติกที่ใช้เทคโนโลยีไมโครสวิตช์วงแหวนสีเขียว (FAST)FAST รวมคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดในเวลาเดียวกันสำหรับรีเอเจนต์หลากหลายประเภทตั้งแต่ไมโครลิตรไปจนถึงมิลลิลิตรFAST ประกอบด้วยเยื่อยืดหยุ่น คันโยก และบล็อกโดยไม่ต้องใช้แรงดันอากาศ เมมเบรน คันโยก และบล็อกสามารถปิดได้อย่างแน่นหนา และสามารถเก็บของเหลวภายในไว้ได้เป็นเวลานานเมื่อใช้แรงดันที่เหมาะสมและปรับตามความยาวของคันโยก ไดอะแฟรมจะขยายและดันคันโยกไปยังตำแหน่งเปิด เพื่อให้ของเหลวไหลผ่านได้ช่วยให้สามารถสูบจ่ายของเหลวได้หลายฟังก์ชันในลักษณะเรียงซ้อน พร้อมกัน ตามลำดับ หรือแบบเลือก
เราได้พัฒนาระบบ PCR โดยใช้ FAST เพื่อสร้างผลลัพธ์การตอบสนองในตัวอย่างสำหรับการตรวจหาไวรัสไข้หวัดใหญ่ A และ B (IAV และ IBV)เราบรรลุขีดจำกัดล่างของการตรวจพบ (LOD) ที่ 102 ชุด/มิลลิลิตร การทดสอบแบบมัลติเพล็กซ์ของเราแสดงให้เห็นความจำเพาะสำหรับ IAV และ IBV และอนุญาตให้มีการกำหนดลักษณะทางพยาธิวิทยาของไวรัสไข้หวัดใหญ่ได้ผลการทดสอบทางคลินิกโดยใช้ตัวอย่างผ้าเช็ดจมูกจากผู้ป่วย 18 รายและบุคคลที่มีสุขภาพดี 18 ราย แสดงให้เห็นความสอดคล้องกันที่ดีในด้านความเข้มของแสงเรืองแสงกับ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)ผลการทดสอบทางคลินิกโดยใช้ตัวอย่างผ้าเช็ดจมูกจากผู้ป่วย 18 รายและบุคคลที่มีสุขภาพดี 18 ราย แสดงให้เห็นความสอดคล้องกันที่ดีในด้านความเข้มของแสงเรืองแสงกับ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)Результаты клинических испытаний с использованием образца мазка из носа от 18 пациентов и 18 здоровых лиц показывают ее соответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПР (коэффициенты PIрсона > 0,9).ผลการทดลองทางคลินิกโดยใช้ตัวอย่างผ้าเช็ดจมูกจากผู้ป่วย 18 รายและบุคคลที่มีสุขภาพดี 18 รายแสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดีระหว่างความเข้มของแสงเรืองแสงของ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์ของ Pearson > 0.9)0.9）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 Результаты клинических испытаний с использованием образцов назальных мазков от 18 здоровых лиц показали ошее соответствие между интенсивностью флуоресценции и стандартной ОТ-ПР (коэффициент PIрсона > 0,9).ผลการทดลองทางคลินิกโดยใช้ตัวอย่างเช็ดล้างจมูกจากผู้ป่วย 18 รายและบุคคลที่มีสุขภาพดี 18 ราย แสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดีระหว่างความเข้มของแสงเรืองแสงและ RT-PCR มาตรฐาน (สัมประสิทธิ์ของเพียร์สัน > 0.9)ต้นทุนวัสดุโดยประมาณของอุปกรณ์ FAST-POCT อยู่ที่ประมาณ 1 เหรียญสหรัฐฯ (ตารางเสริม 1) และสามารถลดลงได้อีกโดยใช้วิธีการผลิตขนาดใหญ่ (เช่น การฉีดขึ้นรูป)ในความเป็นจริง อุปกรณ์ POCT ที่ใช้ FAST มีคุณสมบัติที่จำเป็นทั้งหมดที่ได้รับคำสั่งจาก WHO และเข้ากันได้กับวิธีการทดสอบทางชีวเคมีใหม่ๆ เช่น การหมุนเวียนความร้อนด้วยพลาสมา การทดสอบอิมมูโนแอสเสย์ที่ปราศจากการขยายสัญญาณ และการทดสอบการทำงานของนาโนบอดี ที่เป็นแกนหลักของระบบ POCTความเป็นไปได้.
บนรูป1a แสดงโครงสร้างของแท่น FAST-POCT ซึ่งประกอบด้วยห้องของเหลว 4 ห้อง ได้แก่ ห้องเก็บล่วงหน้า ห้องผสม ห้องปฏิกิริยา และห้องขยะกุญแจสำคัญในการควบคุมการไหลของของเหลวคือการออกแบบ FAST (ประกอบด้วยเมมเบรนยืดหยุ่น คันโยก และบล็อก) ซึ่งอยู่ในห้องเตรียมการจัดเก็บและห้องผสมการออกแบบ FAST เป็นวิธีการควบคุมการไหลของของไหลที่แม่นยำ รวมถึงการสลับแบบปิด/เปิด การจ่ายสารอเนกประสงค์ การปล่อยของเหลวตามความต้องการ การทำงานที่เชื่อถือได้ (เช่น การไม่รู้สึกไวต่อการสั่นสะเทือนของสภาพแวดล้อม) และการจัดเก็บระยะยาวแพลตฟอร์ม FAST-POCT ประกอบด้วยสี่ชั้น: ชั้นสำรอง, ชั้นฟิล์มยืดหยุ่น, ชั้นฟิล์มพลาสติก และชั้นฝาครอบ ดังที่แสดงในมุมมองที่ขยายใหญ่ขึ้นในรูปที่ 1b (แสดงรายละเอียดในรูปที่เสริม S1 และ S2 ด้วย ).ช่องและห้องขนส่งของเหลวทั้งหมด (เช่น ห้องเตรียมการจัดเก็บและห้องปฏิกิริยา) ถูกฝังอยู่ในซับสเตรต PLA (กรดโพลิแลกติก) ซึ่งมีความหนาตั้งแต่ 0.2 มม. (ส่วนที่บางที่สุด) ถึง 5 มม.วัสดุฟิล์มยืดหยุ่นคือ PDMS หนา 300 µm ซึ่งขยายตัวได้ง่ายเมื่อใช้แรงดันอากาศเนื่องจาก "ความหนาบาง" และโมดูลัสความยืดหยุ่นต่ำ (ประมาณ 2.25 MPa47)ชั้นฟิล์มโพลีเอทิลีนทำจากโพลีเอทิลีนเทเรฟทาเลต (PET) ที่มีความหนา 100 µm เพื่อปกป้องฟิล์มยืดหยุ่นจากการเสียรูปมากเกินไปเนื่องจากแรงดันอากาศชั้นวัสดุพิมพ์มีคันโยกเชื่อมต่อกับชั้นฝาครอบ (ทำจาก PLA) โดยใช้บานพับเพื่อควบคุมการไหลของของเหลว ซึ่งสอดคล้องกับห้องต่างๆฟิล์มยืดหยุ่นติดกาวเข้ากับชั้นรองพื้นโดยใช้เทปกาวสองหน้า (ARseal 90880) และปิดด้วยฟิล์มพลาสติกสามชั้นถูกประกอบขึ้นบนพื้นผิวโดยใช้การออกแบบ T-clip ในชั้นฝาครอบT-clamp มีช่องว่างระหว่างสองขาเมื่อเสียบคลิปเข้าไปในร่อง ขาทั้งสองข้างจะงอเล็กน้อย จากนั้นจึงกลับสู่สภาพเดิม และมัดฝาและส่วนรองรับให้แน่นขณะที่พวกมันเคลื่อนผ่านร่อง (รูปที่ S1 เพิ่มเติม)จากนั้นจึงประกอบสี่ชั้นโดยใช้ขั้วต่อ
แผนผังของแพลตฟอร์มซึ่งแสดงส่วนการทำงานต่างๆ และคุณสมบัติต่างๆ ของ FASTb แผนภาพขยายของแพลตฟอร์ม FAST-POCTc รูปถ่ายของแพลตฟอร์มถัดจากเหรียญควอเตอร์ดอลล่าร์สหรัฐ
กลไกการทำงานของแพลตฟอร์ม FAST-POCT แสดงในรูปที่ 2 ส่วนประกอบสำคัญคือบล็อกที่ชั้นฐานและบานพับบนชั้นฝาครอบ ซึ่งส่งผลให้เกิดการออกแบบการรบกวนเมื่อประกอบทั้งสี่ชั้นโดยใช้รูปตัว T .เมื่อไม่มีการใช้แรงดันอากาศ (รูปที่ 2a) การรบกวนที่พอดีจะทำให้บานพับงอและเสียรูป และใช้แรงซีลผ่านคันโยกเพื่อกดฟิล์มยืดหยุ่นเข้ากับบล็อก และของเหลวในช่องซีลจะถูกกำหนด เป็นรัฐที่ผนึกไว้ควรสังเกตว่าในสถานะนี้ คันโยกจะงอออกไปด้านนอก ดังที่แสดงในมุมมองด้านข้างในรูปที่ 2aเมื่อมีการจ่ายอากาศ (รูปที่ 2b) เมมเบรนยืดหยุ่นจะขยายออกไปด้านนอกไปยังฝาครอบและดันคันโยกขึ้น ซึ่งจะเป็นการเปิดช่องว่างระหว่างคันโยกและบล็อกเพื่อให้ของเหลวไหลเข้าไปในห้องถัดไป ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นสถานะเปิด .หลังจากปล่อยแรงดันอากาศ คันโยกสามารถกลับสู่ตำแหน่งเดิมและยังคงแน่นอยู่เนื่องจากความยืดหยุ่นของบานพับวิดีโอเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวของคันโยกมีการนำเสนอในภาพยนตร์เสริม S1
A. แผนผังและรูปถ่ายเมื่อปิดในกรณีที่ไม่มีแรงกด คันโยกจะกดเมมเบรนเข้ากับบล็อก และของเหลวจะถูกปิดผนึกข อยู่ในสภาพดีเมื่อใช้แรงดัน เมมเบรนจะขยายและดันคันโยกขึ้น เพื่อให้ช่องเปิดและของเหลวสามารถไหลได้c กำหนดขนาดคุณลักษณะของความดันวิกฤตขนาดลักษณะเฉพาะประกอบด้วยความยาวของคันโยก (L) ระยะห่างระหว่างตัวเลื่อนและบานพับ (l) และความหนาของส่วนที่ยื่นออกมาของคันบังคับ (t)Fs คือแรงอัดที่จุดปีกผีเสื้อ B. q คือแรงกระจายที่สม่ำเสมอบนคันโยกTx* แสดงถึงแรงบิดที่พัฒนาโดยคันโยกแบบบานพับแรงดันวิกฤตคือแรงดันที่จำเป็นในการยกคันโยกและทำให้ของเหลวไหลd ผลทางทฤษฎีและการทดลองของความสัมพันธ์ระหว่างความดันวิกฤตกับขนาดองค์ประกอบn = ทำการทดลองอิสระ 6 ครั้ง และข้อมูลแสดงเป็น ± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานข้อมูลดิบจะถูกนำเสนอเป็นไฟล์ข้อมูลดิบ
แบบจำลองการวิเคราะห์ตามทฤษฎีลำแสงได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อวิเคราะห์การพึ่งพาแรงดันวิกฤต Pc ที่ช่องว่างเปิดบนพารามิเตอร์ทางเรขาคณิต (เช่น L คือความยาวของคันโยก l คือระยะห่างระหว่างบล็อกและ บานพับ S คือคันโยก พื้นที่สัมผัสกับของเหลว t คือความหนาของส่วนที่ยื่นออกมาของคันโยก ดังแสดงในรูปที่ 2c)ตามรายละเอียดในหมายเหตุเสริมและรูปที่ S3 เพิ่มเติม ช่องว่างจะเปิดขึ้นเมื่อ \({P__{c}\ge \frac{2{F__{s}l}{SL}\) โดยที่ Fs คือแรงบิด \ ({T__{x}^{\ast}(={F_{s}l)\) เพื่อกำจัดแรงที่เกี่ยวข้องกับการรบกวนและทำให้บานพับงอการตอบสนองของการทดลองและแบบจำลองการวิเคราะห์แสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดี (รูปที่ 2d) แสดงให้เห็นว่าความดันวิกฤติ Pc เพิ่มขึ้นตามการเพิ่ม t/l และ L ที่ลดลง ซึ่งสามารถอธิบายได้ง่ายด้วยแบบจำลองลำแสงแบบคลาสสิก กล่าวคือ แรงบิดจะเพิ่มขึ้นด้วย t /Lift .ดังนั้น การวิเคราะห์ทางทฤษฎีของเราแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าสามารถควบคุมความดันวิกฤตได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยการปรับความยาวคันโยก L และอัตราส่วน t/l ซึ่งเป็นพื้นฐานที่สำคัญสำหรับการออกแบบแพลตฟอร์ม FAST-POCT
แพลตฟอร์ม FAST-POCT ให้การจ่ายแบบมัลติฟังก์ชั่น (แสดงในรูปที่ 3a พร้อมสิ่งที่ใส่เข้าไปและการทดลอง) ซึ่งเป็นคุณลักษณะที่สำคัญที่สุดของ POCT ที่ประสบความสำเร็จ โดยที่ของไหลสามารถไหลไปในทิศทางใดก็ได้และในลำดับใดก็ได้ (เรียงซ้อน พร้อมกัน เรียงตามลำดับ) หรือหลายช่องสัญญาณแบบเลือก การจ่ายยา– ฟังก์ชั่นการจ่ายสารบนรูป3a(i) แสดงโหมดการให้ยาแบบเรียงซ้อนโดยที่ห้องสองห้องขึ้นไปถูกเรียงซ้อนโดยใช้บล็อกเพื่อแยกสารตั้งต้นต่างๆ และคันโยกเพื่อควบคุมสถานะเปิดและปิดเมื่อใช้แรงดัน ของเหลวจะไหลจากห้องบนไปยังห้องล่างในลักษณะน้ำตกควรสังเกตว่าห้องแบบเรียงซ้อนสามารถเติมสารเคมีเปียกหรือสารเคมีแห้ง เช่น ผงไลโอฟิไลซ์ได้ในการทดลองในรูปที่ 3a(i) หมึกสีแดงจากห้องด้านบนจะไหลไปพร้อมกับผงย้อมสีน้ำเงิน (คอปเปอร์ซัลเฟต) เข้าไปในห้องที่สอง และเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินเข้มเมื่อไปถึงห้องด้านล่างนอกจากนี้ยังแสดงแรงดันควบคุมของของเหลวที่กำลังสูบอีกด้วยในทำนองเดียวกัน เมื่อคันโยกคันหนึ่งเชื่อมต่อกับสองห้อง มันจะกลายเป็นโหมดการฉีดพร้อมกัน ดังแสดงในรูป3a(ii) ซึ่งของเหลวสามารถกระจายอย่างสม่ำเสมอบนห้องสองห้องขึ้นไปเมื่อใช้แรงดันเนื่องจากแรงดันวิกฤตขึ้นอยู่กับความยาวของคันโยก จึงสามารถปรับความยาวของคันบังคับได้เพื่อให้ได้รูปแบบการฉีดตามลำดับดังแสดงในรูป3ก(สาม)คันโยกแบบยาว (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง B และคันโยกแบบสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short > Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง A เนื่องจากมีการใช้ความดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) จึงมีเฉพาะของเหลวที่เป็นสีแดง สามารถไหลไปยังห้อง B และเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเป็น P2 (> Pc_short) ของเหลวสีน้ำเงินสามารถไหลไปยังห้อง A ได้ โหมดการฉีดแบบต่อเนื่องนี้ใช้กับของเหลวต่างๆ ที่ถ่ายโอนไปยังห้องที่เกี่ยวข้องตามลำดับ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของ POCT อุปกรณ์.คันโยกแบบยาว (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง B และคันโยกแบบสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short > Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง A เนื่องจากมีการใช้ความดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) จึงมีเฉพาะของเหลวที่เป็นสีแดง สามารถไหลไปยังห้อง B และเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเป็น P2 (> Pc_short) ของเหลวสีน้ำเงินสามารถไหลไปยังห้อง A ได้ โหมดการฉีดแบบต่อเนื่องนี้ใช้กับของเหลวต่างๆ ที่ถ่ายโอนไปยังห้องที่เกี่ยวข้องตามลำดับ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จของ POCT อุปกรณ์.Длинный рычаг (с критическим давлением Pc_long) был соединен с камерой B, а короткий рычаг (с критическим давлением Pc_short > Pc_long) был соединен с камерой A. PRи приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) только жидкость, выделенная красным может течь в камеру b, когдаавлениеовеличеноо p2 (> pc_short) скарименяетсякразичнымжидкостสาธารณะ успешной poct.คันโยกยาว (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง B และคันโยกสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short > Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง A เมื่อใช้ความดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) เฉพาะของเหลวที่ถูกเน้นเท่านั้น สีแดงสามารถไหลเข้าไปในห้อง B และเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเป็น P2 (> Pc_short) ของเหลวสีน้ำเงินสามารถไหลเข้าไปในห้อง A ได้ โหมดการฉีดแบบต่อเนื่องนี้ใช้กับของเหลวต่างๆ ที่ถูกถ่ายโอนตามลำดับไปยังห้องต่างๆ ตามลำดับ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญ เพื่อความสำเร็จของ POCTอุปกรณ์. Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давление Pc_short > Pc_long) соединен ка มีรอย เอ.แขนยาว (ความดันวิกฤติ Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง B และแขนสั้น (ความดันวิกฤต Pc_short > Pc_long) เชื่อมต่อกับห้อง AПри приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) в камеру B может поступать только красная жидкость, а при увеличении давления до P2 (> Pc_short) в камеру A может поступать синяя жидкость.เมื่อใช้ความดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) เฉพาะของเหลวสีแดงเท่านั้นที่สามารถเข้าไปในห้อง B และเมื่อความดันเพิ่มขึ้นเป็น P2 (> Pc_short) ของเหลวสีน้ำเงินสามารถเข้าสู่ห้อง A ได้ โหมดการฉีดแบบต่อเนื่องนี้เหมาะสำหรับการถ่ายโอนตามลำดับของ ของเหลวต่างๆ เข้าไปในห้องที่เกี่ยวข้อง ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของอุปกรณ์ POCT ให้ประสบความสำเร็จรูปที่ 3a(iv) แสดงให้เห็นถึงโหมดการฉีดแบบเลือก โดยที่ห้องหลักมีระยะสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short) และคันโยกยาว (ที่มีความดันวิกฤต Pc_long < Pc_short) ที่เชื่อมต่อกับห้อง A และห้อง B ตามลำดับ นอกจากนี้ ไปยังช่องอากาศอื่นที่เชื่อมต่อกับห้อง B ในการถ่ายโอนของเหลวไปยังห้อง A ก่อน ให้ใช้แรงดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) และ P2 (P2 > P1) ที่มี P1 + P2 > Pc_short กับอุปกรณ์พร้อมกันรูปที่ 3a(iv) แสดงให้เห็นถึงโหมดการฉีดแบบเลือก โดยที่ห้องหลักมีระยะสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short) และคันโยกยาว (ที่มีความดันวิกฤต Pc_long < Pc_short) ที่เชื่อมต่อกับห้อง A และห้อง B ตามลำดับ นอกจากนี้ ไปยังช่องอากาศอื่นที่เชื่อมต่อกับห้อง B ในการถ่ายโอนของเหลวไปยังห้อง A ก่อน ให้ใช้แรงดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) และ P2 (P2 > P1) ที่มี P1 + P2 > Pc_short กับอุปกรณ์พร้อมกันบนรูป3а(iv) показан режим селективного впрыска, при котором основная камера имела короткий (с критическим давлением Pc_short) и й рычаг (с критическим давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камерой B соответственно.3a(iv) แสดงโหมดการฉีดแบบเลือก ซึ่งในห้องหลักมีระยะสั้น (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_short) และคันโยกยาว (ที่มีความดันวิกฤติ Pc_long < Pc_short) ซึ่งเชื่อมต่อเพิ่มเติมกับห้อง A และห้อง B ตามลำดับк другому воздушному каналу, соединенному с камерой B. Чтобы сначала передать жидкость в камеру A, к устройству одновременн о прикладывали давление P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) и P2 (P2 > P1), где P1 + P2 > Pc_short.ไปยังช่องอากาศอื่นที่เชื่อมต่อกับห้อง B ในการถ่ายโอนของเหลวไปยังห้อง A ก่อน แรงดัน P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) และ P2 (P2 > P1) ถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์พร้อมกัน โดยที่ P1 + P2 > Pc_short 3а (IV) показанрежимселективноговпрыска, когдаосновнаякамераимеทวี стержень (сพึงพอใจ зшномуанал подключенному к комнате B.3a(iv) แสดงโหมดการฉีดแบบเลือกเมื่อห้องหลักมีก้านสั้น (ความดันวิกฤต Pc_short) และก้านยาว (ความดันวิกฤต Pc_long < Pc_short) เชื่อมต่อกับห้อง A และห้อง B ตามลำดับ และนอกเหนือจากเส้นทางอากาศอื่น เชื่อมต่อกับห้อง B.ดังนั้น P2 จึงป้องกันไม่ให้ของเหลวเข้าไปในห้อง B;ในขณะเดียวกัน ความดันรวม P1 + P2 เกินแรงดันวิกฤตเพื่อเปิดใช้งานคันโยกสั้นที่เชื่อมต่อกับห้อง A เพื่อให้ของเหลวไหลไปยังห้อง A จากนั้น เมื่อจำเป็นต้องเติมห้อง B เราก็ต้องใช้เพียง P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ในห้องหลักเพื่อเปิดใช้งานคันโยกแบบยาวและปล่อยให้ของเหลวไหลไปที่ห้อง B โดยสังเกตได้ชัดเจนตั้งแต่เวลา t = 3 วินาที ถึง 9 วินาที ว่าของเหลวในห้อง A ยังคงคงที่ในขณะที่เพิ่มขึ้นในห้องเพาะเลี้ยง B เมื่อกด P1ในขณะเดียวกัน ความดันรวม P1 + P2 เกินแรงดันวิกฤตเพื่อเปิดใช้งานคันโยกสั้นที่เชื่อมต่อกับห้อง A เพื่อให้ของเหลวไหลไปยังห้อง A จากนั้น เมื่อจำเป็นต้องเติมห้อง B เราก็ต้องใช้เพียง P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) ในห้องหลักเพื่อเปิดใช้งานคันโยกแบบยาวและปล่อยให้ของเหลวไหลไปที่ห้อง B โดยสังเกตได้ชัดเจนตั้งแต่เวลา t = 3 วินาที ถึง 9 วินาที ว่าของเหลวในห้อง A ยังคงคงที่ในขณะที่เพิ่มขึ้นในห้องเพาะเลี้ยง B เมื่อกด P1меж, т, оееавление P1 + P2 превысилокритическоеавление A, чтоыозволитьидкоститечвкамеру A. затем, когдатребется สั้น ) в основной камере, чтобы активировать длинный рычаг и дать жидкости течь в камеру B. Можно ясно наблюдать, что в период с t = 3 с до 9 с жидкость в камере A оставалась постоянной, в то время как в камере она увеличивалась.ในขณะเดียวกัน ความดันรวม P1 + P2 ได้เกินความดันวิกฤติเพื่อเปิดใช้งานคันโยกที่สั้นกว่าซึ่งเชื่อมต่อกับห้อง A เพื่อให้ของเหลวไหลเข้าไปในห้อง A จากนั้นเมื่อจำเป็นต้องเติมห้อง B เราจำเป็นต้องใช้เพียง P1 (Pc_long < P1 < Pc_short ) ในห้องหลักเพื่อเปิดใช้งานคันโยกยาวและปล่อยให้ของเหลวไหลเข้าไปในห้อง B สังเกตได้ชัดเจนว่าระหว่าง t = 3 วินาทีถึง 9 วินาที ของเหลวในห้อง A ยังคงคงที่ ในขณะที่อยู่ในห้องนั้นเพิ่มขึ้นB เมื่อกด P1ในเวลาเดียวกัน ความดันรวม P1 + P2 เกินความดันวิกฤต โดยกระตุ้นคันโยกที่สั้นกว่าซึ่งเชื่อมต่อกับห้อง A ส่งผลให้ของเหลวไหลเข้าสู่ห้อง Aเมื่อถึงเวลาเติมห้อง A เราก็เพียงใช้ P1 ในห้องหลักและ P2 ในห้องรองด้วยวิธีนี้ พฤติกรรมโฟลว์สามารถเลือกสลับระหว่างกล้อง A และ B ได้ พฤติกรรมโฟลว์ของโหมดการกระจายอเนกประสงค์ทั้งสี่โหมดสามารถพบได้ในภาพยนตร์เสริม S2
ภาพประกอบของการมอบหมายงานแบบมัลติฟังก์ชั่น เช่น (i) การเรียงซ้อน (ii) พร้อมกัน (iii) ตามลำดับ และ (iv) การมอบหมายแบบเลือกเส้นโค้งแสดงถึงขั้นตอนการทำงานและพารามิเตอร์ของโหมดการกระจายทั้งสี่นี้b ผลลัพธ์ของการทดสอบการเก็บรักษาในระยะยาวในน้ำปราศจากไอออนและเอทานอลn = ทำการทดลองอิสระ 5 ครั้งและข้อมูลแสดงเป็น ± sd cสาธิตการทดสอบความเสถียรเมื่ออุปกรณ์ FAST และอุปกรณ์วาล์วคาปิลลารี (CV) อยู่ใน (i) สถานะคงที่และ (ii) การสั่นสะเทือน(iii) ปริมาตรเทียบกับเวลาสำหรับอุปกรณ์ FAST และ CV ที่ความถี่เชิงมุมต่างๆd การเผยแพร่ผลการทดสอบตามความต้องการสำหรับ (i) อุปกรณ์ FAST และ (ii) อุปกรณ์ CV(iii) ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาตรและเวลาสำหรับอุปกรณ์ FAST และ CV โดยใช้โหมดแรงดันไม่สม่ำเสมอแท่งทุกขนาด 1 ซม.ข้อมูลดิบจะถูกจัดเตรียมไว้เป็นไฟล์ข้อมูลดิบ
การจัดเก็บรีเอเจนต์ในระยะยาวเป็นคุณลักษณะที่สำคัญอีกประการหนึ่งของอุปกรณ์ POCT ที่ประสบความสำเร็จ ซึ่งจะช่วยให้บุคลากรที่ไม่ได้รับการฝึกอบรมสามารถจัดการกับรีเอเจนต์ได้หลายตัวแม้ว่าเทคโนโลยีจำนวนมากได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพในการจัดเก็บในระยะยาว (เช่น เครื่องจ่ายไมโครดิสเพนเซอร์ 35 ชิ้น, บลิสเตอร์แพ็ค 48 ชิ้น และแพ็คสติ๊ก 49 ชิ้น) แต่จำเป็นต้องมีช่องรับเฉพาะเพื่อรองรับบรรจุภัณฑ์ ซึ่งเพิ่มต้นทุนและความซับซ้อนนอกจากนี้ กลไกการจัดเก็บเหล่านี้ไม่อนุญาตให้จ่ายตามความต้องการและส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลืองรีเอเจนต์เนื่องจากมีสารตกค้างในบรรจุภัณฑ์ความสามารถในการจัดเก็บระยะยาวได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบอายุการใช้งานแบบเร่งโดยใช้วัสดุ PMMA กลึง CNC เนื่องจากมีความหยาบเล็กน้อยและต้านทานต่อการซึมผ่านของก๊าซ (รูปที่ S5 เพิ่มเติม)เครื่องทดสอบถูกเติมด้วยน้ำปราศจากไอออน (น้ำปราศจากไอออน) และเอธานอล 70% (จำลองสารทำปฏิกิริยาระเหยง่าย) ที่ 65°C เป็นเวลา 9 วันทั้งน้ำปราศจากไอออนและเอธานอลถูกจัดเก็บโดยใช้อลูมิเนียมฟอยล์เพื่อป้องกันการเข้าถึงจากด้านบนสมการ Arrhenius และพลังงานกระตุ้นการเจาะที่รายงานในวรรณคดี 50,51 ถูกนำมาใช้เพื่อคำนวณค่าเทียบเท่าแบบเรียลไทม์บนรูป3b แสดงผลการสูญเสียน้ำหนักโดยเฉลี่ยสำหรับตัวอย่าง 5 ตัวอย่างที่เก็บที่อุณหภูมิ 65°C เป็นเวลา 9 วัน ซึ่งเทียบเท่ากับ 0.30% สำหรับน้ำปราศจากไอออนและ 0.72% สำหรับเอทานอล 70% ตลอด 2 ปีที่ 23°C
บนรูป3c แสดงการทดสอบการสั่นสะเทือนเนื่องจากคาปิลลารีวาล์ว (CV) เป็นวิธีการจัดการของไหลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในบรรดาอุปกรณ์ POCT28,29 ที่มีอยู่ จึงมีการใช้อุปกรณ์ CV ที่มีความกว้าง 300 µm และลึก 200 µm เพื่อเปรียบเทียบจะเห็นได้ว่าเมื่ออุปกรณ์ทั้งสองยังคงอยู่กับที่ ของไหลในแพลตฟอร์ม FAST-POCT จะผนึกและของเหลวในอุปกรณ์ CV จะล็อคเนื่องจากการขยายตัวของช่องอย่างกะทันหัน ซึ่งจะช่วยลดแรงของเส้นเลือดฝอยอย่างไรก็ตาม เมื่อความถี่เชิงมุมของเครื่องสั่นในวงโคจรเพิ่มขึ้น ของไหลในแพลตฟอร์ม FAST-POCT ยังคงถูกปิดผนึก แต่ของไหลในอุปกรณ์ CV จะไหลเข้าไปในห้องด้านล่าง (ดูภาพยนตร์เสริม S3 เพิ่มเติม)นี่แสดงให้เห็นว่าบานพับที่เปลี่ยนรูปได้ของแพลตฟอร์ม FAST-POCT สามารถใช้แรงเชิงกลอันแข็งแกร่งกับโมดูลเพื่อปิดของเหลวในห้องให้แน่นอย่างไรก็ตาม ในอุปกรณ์ CV ของเหลวจะยังคงอยู่เนื่องจากความสมดุลระหว่างเฟสของแข็ง อากาศ และของเหลว ทำให้เกิดความไม่เสถียร และการสั่นสะเทือนอาจทำให้เสียสมดุลและทำให้เกิดพฤติกรรมการไหลที่ไม่คาดคิดข้อดีของแพลตฟอร์ม FAST-POCT คือ มีฟังก์ชันการทำงานที่เชื่อถือได้ และหลีกเลี่ยงความล้มเหลวเมื่อมีการสั่นสะเทือนที่มักเกิดขึ้นระหว่างการจัดส่งและการทำงาน
คุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่งของแพลตฟอร์ม FAST-POCT คือการเปิดตัวตามความต้องการ ซึ่งเป็นข้อกำหนดสำคัญสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณบนรูป3d เปรียบเทียบการเปิดตัวแพลตฟอร์ม FAST-POCT และอุปกรณ์ CV ตามความต้องการจากรูปที่3d(iii) เราจะเห็นว่าอุปกรณ์ FAST ตอบสนองต่อสัญญาณความดันอย่างรวดเร็วเมื่อแรงดันถูกจ่ายไปที่แท่น FAST-POCT ของไหลจะไหล เมื่อแรงดันถูกปล่อยออกมา การไหลจะหยุดทันที (รูปที่ 3d(i))การกระทำนี้สามารถอธิบายได้โดยการคืนความยืดหยุ่นอย่างรวดเร็วของบานพับ ซึ่งจะกดคันโยกกลับเข้ากับบล็อกเพื่อปิดห้องอย่างไรก็ตาม ของไหลยังคงไหลในอุปกรณ์ CV ในที่สุดส่งผลให้ปริมาตรของเหลวที่ไม่คาดคิดประมาณ 100 µl หลังจากปล่อยแรงดัน (รูปที่ 3d (ii) และภาพยนตร์เสริม S4)สิ่งนี้สามารถอธิบายได้โดยการหายไปของเอฟเฟกต์การปักหมุดของเส้นเลือดฝอยเมื่อ CV ทำให้เปียกโดยสมบูรณ์หลังจากการฉีดครั้งแรก
ความสามารถในการจัดการของเหลวที่มีความสามารถในการเปียกน้ำและความหนืดที่แตกต่างกันในอุปกรณ์เดียวกันยังคงเป็นความท้าทายสำหรับการใช้งาน POCTความสามารถในการเปียกน้ำที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการรั่วไหลหรือพฤติกรรมการไหลที่ไม่คาดคิดอื่นๆ ในช่อง และมักจะต้องใช้อุปกรณ์เสริม เช่น เครื่องผสมน้ำวน เครื่องหมุนเหวี่ยง และตัวกรอง เพื่อเตรียมของเหลวที่มีความหนืดสูง 52เราทดสอบความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันวิกฤตและคุณสมบัติของของไหล (พร้อมความสามารถในการเปียกน้ำและความหนืดที่หลากหลาย)ผลลัพธ์แสดงอยู่ในตารางที่ 1 และวิดีโอ S5จะเห็นได้ว่าของเหลวที่มีความสามารถในการเปียกน้ำและความหนืดต่างกันสามารถปิดผนึกไว้ในห้องเพาะเลี้ยงได้ และเมื่อใช้แรงดัน แม้แต่ของเหลวที่มีความหนืดสูงถึง 5500 cP ก็สามารถถ่ายโอนไปยังห้องที่อยู่ติดกันได้ ทำให้สามารถตรวจจับตัวอย่างที่มีความหนืดสูงได้ ความหนืด (เช่น เสมหะ ซึ่งเป็นตัวอย่างที่มีความหนืดมากที่ใช้ในการวินิจฉัยโรคระบบทางเดินหายใจ)
ด้วยการรวมอุปกรณ์จ่ายสารมัลติฟังก์ชั่นข้างต้นเข้าด้วยกัน ทำให้สามารถพัฒนาอุปกรณ์ POCT ที่ใช้ FAST ได้หลากหลายประเภทตัวอย่างแสดงในรูปที่ 1 โรงงานประกอบด้วยห้องเตรียมการจัดเก็บ ห้องผสม ห้องปฏิกิริยา และห้องของเสียรีเอเจนต์อาจถูกเก็บไว้ในห้องเตรียมการจัดเก็บเป็นระยะเวลานาน จากนั้นจึงปล่อยลงในห้องผสมด้วยแรงดันที่เหมาะสม สารตั้งต้นที่ผสมแล้วสามารถเลือกถ่ายโอนไปยังห้องเก็บขยะหรือห้องทำปฏิกิริยาได้
เนื่องจากการตรวจจับ PCR เป็นมาตรฐานทองคำในการตรวจหาเชื้อโรค เช่น H1N1 และ COVID-19 และเกี่ยวข้องกับขั้นตอนปฏิกิริยาหลายขั้นตอน เราจึงใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCT สำหรับการตรวจจับ PCR เป็นแอปพลิเคชันบนรูปรูปที่ 4 แสดงกระบวนการทดสอบ PCR โดยใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCTขั้นแรก รีเอเจนต์สำหรับชะ, รีเอเจนต์ไมโครบีดแม่เหล็ก, สารละลายล้าง A และสารละลายล้าง W ถูกปิเปตเข้าไปในช่องก่อนการจัดเก็บ E, M, W1 และ W2 ตามลำดับขั้นตอนของการดูดซับ RNA แสดงไว้ในรูปที่ 14a และมีลักษณะดังต่อไปนี้: (1) เมื่อใช้ความดัน P1 (=0.26 บาร์) ตัวอย่างจะเคลื่อนเข้าไปในห้อง M และถูกปล่อยลงในห้องผสม(2) แรงดันอากาศ P2 (= 0.12 บาร์) จ่ายผ่านช่อง A ที่เชื่อมต่อกับด้านล่างของห้องผสมแม้ว่าวิธีการผสมหลายวิธีได้แสดงให้เห็นศักยภาพในการผสมของเหลวบนแพลตฟอร์ม POCT (เช่น การผสมเซอร์เพนไทน์ 53, การผสมแบบสุ่ม 54 และการผสมแบบแบทช์ 55) แต่ประสิทธิภาพและประสิทธิผลในการผสมยังคงไม่เป็นที่น่าพอใจใช้วิธีการผสมแบบฟองอากาศ โดยอากาศจะถูกส่งไปยังด้านล่างของห้องผสมเพื่อสร้างฟองในของเหลว หลังจากนั้นกระแสน้ำวนอันทรงพลังสามารถผสมได้อย่างสมบูรณ์ภายในไม่กี่วินาทีทำการทดลองการผสมฟองและผลลัพธ์จะแสดงในรูปที่ S6 เพิ่มเติมจะเห็นได้ว่าเมื่อใช้แรงดัน 0.10 บาร์ การผสมเสร็จจะใช้เวลาประมาณ 8 วินาทีโดยการเพิ่มแรงดันเป็น 0.20 บาร์ การผสมเสร็จสมบูรณ์ภายในเวลาประมาณ 2 วินาทีวิธีการคำนวณประสิทธิภาพการผสมจะแสดงไว้ในส่วนวิธีการ(3) ใช้แม่เหล็กรูบิเดียมเพื่อแยกเม็ดบีด จากนั้นเพิ่มแรงดัน P3 (= 0.17 บาร์) ผ่านพอร์ต P เพื่อย้ายรีเอเจนต์เข้าไปในห้องขยะบนรูป4b,c แสดงขั้นตอนการล้างเพื่อขจัดสิ่งเจือปนออกจากตัวอย่างดังต่อไปนี้: (1) น้ำยาล้าง A จากห้อง W1 จะถูกระบายลงในห้องผสมแรงดัน P1(2) จากนั้นจึงทำกระบวนการผสมฟอง(3) น้ำยาซักผ้า A จะถูกถ่ายโอนไปยังห้องของเหลวเสีย และไมโครบีดในห้องผสมจะถูกดึงออกมาด้วยแม่เหล็กการซัก W (รูปที่ 4c) คล้ายกับการซัก A (รูปที่ 4b)ควรสังเกตว่าแต่ละขั้นตอนการซัก A และ W ดำเนินการสองครั้งรูปที่ 4d แสดงขั้นตอนการชะเพื่อชะ RNA ออกจากเม็ดบีดขั้นตอนการชะและการแนะนำการผสมจะเหมือนกับขั้นตอนการดูดซับ RNA และการล้างที่อธิบายไว้ข้างต้นเมื่อรีเอเจนต์สำหรับชะถูกถ่ายโอนไปยังห้องปฏิกิริยา PCR ภายใต้แรงกดดัน P3 และ P4 (=0.23 บาร์) ถึงแรงดันวิกฤตเพื่อปิดผนึกแขนของห้องปฏิกิริยา PCRในทำนองเดียวกัน แรงดัน P4 ยังช่วยปิดทางผ่านไปยังห้องเก็บขยะอีกด้วยดังนั้น รีเอเจนต์สำหรับชะทั้งหมดจึงกระจายอย่างเท่าเทียมกันในห้องปฏิกิริยา PCR สี่ห้องเพื่อเริ่มต้นปฏิกิริยา PCR แบบมัลติเพล็กซ์ขั้นตอนข้างต้นนำเสนอในภาพยนตร์เสริม S6
ในขั้นตอนการดูดซับ RNA ตัวอย่างจะถูกนำเข้าไปในช่อง M ทางเข้า และฉีดเข้าไปในห้องผสมพร้อมกับสารละลายเม็ดบีดที่เก็บไว้ก่อนหน้านี้หลังจากผสมและนำเม็ดออกแล้ว สารรีเอเจนต์จะถูกกระจายไปยังห้องเก็บขยะขั้นตอนการล้าง b และ c นำน้ำยาล้างต่างๆ ที่เก็บไว้ล่วงหน้าเข้าไปในห้องผสม และหลังจากผสมและเอาเม็ดบีดออกแล้ว ให้ย้ายน้ำยารีเอเจนต์ไปยังห้องของเหลวเสียd ขั้นตอนการชะ: หลังจากแนะนำรีเอเจนต์สำหรับชะ การผสม และการสกัดเม็ดบีด รีเอเจนต์จะถูกถ่ายโอนไปยังห้องปฏิกิริยา PCRเส้นโค้งแสดงขั้นตอนการทำงานและพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องของขั้นตอนต่างๆแรงดันคือแรงดันที่กระทำผ่านแต่ละห้องปริมาตรคือปริมาตรของของเหลวในห้องผสมแท่งขนาดทั้งหมดคือ 1 ซม.ข้อมูลดิบจะถูกจัดเตรียมไว้เป็นไฟล์ข้อมูลดิบ
ดำเนินการขั้นตอนการทดสอบ PCR และรูปที่ S7 เพิ่มเติมแสดงโปรไฟล์ความร้อนรวมถึงเวลาการถอดรหัสแบบย้อนกลับ 20 นาที และเวลาการหมุนเวียนด้วยความร้อน 60 นาที (95 และ 60 °C) โดยมีรอบความร้อนหนึ่งรอบคือ 90 วินาที (ภาพยนตร์เสริม S7)-FAST-POCT ใช้เวลาน้อยกว่าในการทำรอบความร้อนหนึ่งรอบ (90 วินาที) กว่า RT-PCR ทั่วไป (180 วินาทีสำหรับหนึ่งรอบความร้อน)ซึ่งสามารถอธิบายได้ด้วยอัตราส่วนพื้นที่ผิวต่อปริมาตรที่สูง และความเฉื่อยทางความร้อนต่ำของห้องปฏิกิริยา micro-PCRพื้นผิวห้องคือ 96.6 มม.2 และปริมาตรห้องคือ 25 มม.3 ทำให้อัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรประมาณ 3.86ดังที่เห็นในรูปที่ S10 เพิ่มเติม พื้นที่ทดสอบ PCR ของแพลตฟอร์มของเรามีร่องที่แผงด้านหลัง ทำให้ด้านล่างของห้อง PCR มีความหนา 200 µmแผ่นยืดหยุ่นนำความร้อนติดอยู่กับพื้นผิวทำความร้อนของตัวควบคุมอุณหภูมิ เพื่อให้มั่นใจว่าด้านหลังของกล่องทดสอบจะสัมผัสแน่นซึ่งจะช่วยลดความเฉื่อยทางความร้อนของแท่นและปรับปรุงประสิทธิภาพการทำความร้อน/ความเย็นในระหว่างการหมุนเวียนด้วยความร้อน พาราฟินที่ฝังอยู่ในแท่นจะละลายและไหลเข้าไปในห้องปฏิกิริยา PCR ซึ่งทำหน้าที่เป็นสารเคลือบหลุมร่องฟันเพื่อป้องกันการระเหยของรีเอเจนต์และการปนเปื้อนต่อสิ่งแวดล้อม (ดูภาพยนตร์เสริม S8)
กระบวนการตรวจจับ PCR ทั้งหมดที่อธิบายไว้ข้างต้นเป็นแบบอัตโนมัติโดยสมบูรณ์โดยใช้เครื่องมือ FAST-POCT ที่สั่งทำขึ้นโดยเฉพาะ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยควบคุมความดันที่ตั้งโปรแกรมไว้ หน่วยสกัดแม่เหล็ก หน่วยควบคุมอุณหภูมิ และหน่วยจับและประมวลผลสัญญาณฟลูออเรสเซนต์โปรดทราบว่าเราใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCT สำหรับการแยก RNA จากนั้นใช้ตัวอย่าง RNA ที่แยกออกมาสำหรับปฏิกิริยา PCR โดยใช้ระบบ FAST-POCT และระบบ PCR เดสก์ท็อปเพื่อการเปรียบเทียบผลลัพธ์เกือบจะเหมือนกับที่แสดงในรูปที่ S8 เพิ่มเติมผู้ปฏิบัติงานดำเนินการง่ายๆ: นำตัวอย่างเข้าไปในห้อง M และใส่แท่นลงในเครื่องมือผลการทดสอบเชิงปริมาณจะพร้อมให้ทราบภายในเวลาประมาณ 82 นาทีข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับเครื่องมือ FAST-POCT สามารถดูได้ในรูปเสริมC9, C10 และ C11
ไข้หวัดใหญ่ที่เกิดจากไวรัสไข้หวัดใหญ่ A (IAV), B (IBV), C (ICV) และ D (IDV) เป็นปรากฏการณ์ทั่วไปทั่วโลกในจำนวนนี้ IAV และ IBV รับผิดชอบต่อกรณีที่รุนแรงที่สุดและโรคระบาดตามฤดูกาล โดยแพร่ระบาดของประชากรโลกถึง 5-15% ทำให้เกิดผู้ป่วยอาการรุนแรง 3-5 ล้านราย และมีผู้เสียชีวิตปีละ 290,000-650,000 รายโรคระบบทางเดินหายใจ56,57.การวินิจฉัยโรค IAV และ IB ตั้งแต่เนิ่นๆ เป็นสิ่งจำเป็นในการลดอัตราการเจ็บป่วยและภาระทางเศรษฐกิจที่เกี่ยวข้องในบรรดาเทคนิคการวินิจฉัยที่มีอยู่ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบย้อนกลับ (RT-PCR) ถือเป็นปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อน เฉพาะเจาะจง และแม่นยำที่สุด (>99%)58,59ในบรรดาเทคนิคการวินิจฉัยที่มีอยู่ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบย้อนกลับ (RT-PCR) ถือเป็นปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อน เฉพาะเจาะจง และแม่นยำที่สุด (>99%)58,59Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЗР) считается наиболее ч увствительной, специфичной и точной (> 99%)58,59.ในบรรดาวิธีการวินิจฉัยที่มีอยู่ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบย้อนกลับ (RT-PCR) ถือเป็นปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อน เฉพาะเจาะจง และแม่นยำที่สุด (> 99%)58,59 Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЗР) считается наиболее чувс твительной, специфичной и точной (>99%)58,59.จากวิธีการวินิจฉัยที่มีอยู่ ปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรสแบบย้อนกลับ (RT-PCR) ถือเป็นปฏิกิริยาที่ละเอียดอ่อน เฉพาะเจาะจง และแม่นยำที่สุด (>99%)58,59อย่างไรก็ตาม วิธีการ RT-PCR แบบดั้งเดิมจำเป็นต้องมีการปิเปต การผสม การจ่าย และการถ่ายโอนของเหลวซ้ำๆ กัน ซึ่งเป็นการจำกัดการใช้งานโดยผู้เชี่ยวชาญในสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากรจำกัดที่นี่ แพลตฟอร์ม FAST-POCT ใช้สำหรับการตรวจจับ PCR ของ IAV และ IBV ตามลำดับ เพื่อให้ได้ขีดจำกัดล่างของการตรวจจับ (LOD)นอกจากนี้ IAV และ IBV ยังได้รับการมัลติเพล็กซ์เพื่อแยกแยะระหว่างโรคที่แตกต่างกันในสปีชีส์ ถือเป็นเวทีที่น่าหวังสำหรับการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมและความสามารถในการรักษาโรคได้อย่างแม่นยำ
บนรูป5a แสดงผลการทดสอบ HAV PCR โดยใช้ RNA ของไวรัสบริสุทธิ์ 150 µl เป็นตัวอย่างบนรูป5a(i) แสดงให้เห็นว่าที่ความเข้มข้น HAV ที่ 106 ชุด/มล. ความเข้มของแสงเรืองแสง (ΔRn) อาจสูงถึง 0.830 และเมื่อความเข้มข้นลดลงเหลือ 102 ชุด/มล. ΔRn ยังคงสามารถไปถึง 0.365 ซึ่งสอดคล้องกับค่าที่สูงกว่านั้น ของกลุ่มควบคุมเชิงลบที่ว่างเปล่า (0.002) สูงกว่าประมาณ 100 เท่าสำหรับการหาปริมาณตามการทดลองอิสระ 6 รายการ เส้นโค้งการสอบเทียบเชิงเส้นถูกสร้างขึ้นระหว่างความเข้มข้นของบันทึกและขีดจำกัดรอบ (Ct) ของ IAV (รูปที่ 5a(ii)) R2 = 0.993 ซึ่งอยู่ในช่วงตั้งแต่ 102-106 สำเนา/มล.ผลลัพธ์สอดคล้องกับวิธี RT-PCR ทั่วไปบนรูป5a(iii) แสดงภาพเรืองแสงของผลการทดสอบหลังจาก 40 รอบของแพลตฟอร์ม FAST-POCTเราพบว่าแพลตฟอร์ม FAST-POCT สามารถตรวจจับ HAV ได้ต่ำถึง 102 ชุด/มล.อย่างไรก็ตาม วิธีการแบบดั้งเดิมไม่มีค่ากะรัตที่ 102 ชุด/มล. ทำให้ LOD อยู่ที่ประมาณ 103 ชุด/มล.เราตั้งสมมติฐานว่านี่อาจเป็นเพราะประสิทธิภาพของการผสมฟองอากาศสูงการทดลองทดสอบ PCR ดำเนินการกับ IAV RNA บริสุทธิ์เพื่อประเมินวิธีการผสมต่างๆ รวมถึงการผสมแบบเขย่า (วิธีการผสมแบบเดียวกับในการใช้งาน RT-PCR ทั่วไป) การผสมแบบขวด (วิธีนี้ 3 วินาทีที่ 0.12 บาร์) และไม่ผสมเป็นกลุ่มควบคุม .-ผลลัพธ์สามารถพบได้ในรูปที่ S12 เพิ่มเติมจะเห็นได้ว่าที่ความเข้มข้น RNA สูงกว่า (106 ชุด/มิลลิลิตร) ค่า Ct ของวิธีการผสมต่างๆ เกือบจะเหมือนกับการผสมฟองเมื่อความเข้มข้น RNA ลดลงเหลือ 102 สำเนา/มล. ส่วนผสมการเขย่าและส่วนควบคุมไม่มีค่า Ct ในขณะที่วิธีผสมฟองยังคงให้ค่า Ct ที่ 36.9 ซึ่งต่ำกว่าเกณฑ์ Ct ที่ 38 ผลลัพธ์แสดงคุณลักษณะการผสมที่โดดเด่น ถุงน้ำ ซึ่งได้รับการแสดงให้เห็นในวรรณกรรมอื่นๆ ซึ่งอาจอธิบายได้เช่นกันว่าเหตุใดความไวของแพลตฟอร์ม FAST-POCT จึงสูงกว่า RT-PCR ทั่วไปเล็กน้อยบนรูป5b แสดงผลการวิเคราะห์ PCR ของตัวอย่าง IBV RNA บริสุทธิ์ในช่วงตั้งแต่ 101 ถึง 106 สำเนา/มล.ผลลัพธ์คล้ายคลึงกับการทดสอบ IAV โดยได้ R2 = 0.994 และ LOD ที่ 102 ชุด/มล.
การวิเคราะห์ PCR ของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A (IAV) ที่มีความเข้มข้นของ IAV อยู่ระหว่าง 106 ถึง 101 สำเนา/มล. โดยใช้บัฟเฟอร์ TE เป็นตัวควบคุมเชิงลบ (NC)(i) กราฟเรืองแสงแบบเรียลไทม์(ii) เส้นโค้งการสอบเทียบเชิงเส้นระหว่างความเข้มข้นของ IAV RNA แบบลอการิทึมและเกณฑ์รอบ (Ct) สำหรับวิธีการทดสอบแบบ FAST และแบบทั่วไป(iii) ภาพฟลูออเรสเซนต์ IAV FAST-POCT หลังจาก 40 รอบb, การตรวจหา PCR ของไวรัสไข้หวัดใหญ่ B (IBV) ด้วย (i) สเปกตรัมเรืองแสงแบบเรียลไทม์(ii) กราฟการปรับเทียบเชิงเส้น และ (iii) ภาพเรืองแสง FAST-POCT IBV หลังจาก 40 รอบขีดจำกัดล่างของการตรวจจับ (LOD) สำหรับ IAV และ IBV โดยใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCT คือ 102 ชุด/มล. ซึ่งต่ำกว่าวิธีการทั่วไป (103 ชุด/มล.)c ผลการทดสอบ Multiplex สำหรับ IAV และ IBVGAPDH ถูกใช้เป็นตัวควบคุมเชิงบวก และใช้บัฟเฟอร์ TE เป็นตัวควบคุมเชิงลบเพื่อป้องกันการปนเปื้อนและการขยายพื้นหลังที่เป็นไปได้ตัวอย่างที่แตกต่างกันสี่ประเภทสามารถแยกแยะได้: (1) ตัวอย่างเชิงลบเฉพาะ GAPDH (“IAV-/IBV-”);(2) การติดเชื้อ IAV (“IAV+/IBV-”) ด้วย IAV และ GAPDH(3) การติดเชื้อ IBV (“IAV-/IBV+”) ด้วย IBV และ GAPDH(4) การติดเชื้อ IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) ด้วย IAV, IBV และ GAPDHเส้นประแสดงถึงเส้นเกณฑ์n = ทำการทดลองทางชีววิทยาอิสระ 6 ครั้ง ข้อมูลแสดงเป็น ± ส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐานข้อมูลดิบจะถูกนำเสนอเป็นไฟล์ข้อมูลดิบ
บนรูป5c แสดงผลการทดสอบมัลติเพล็กซ์สำหรับ IAV/IBVที่นี่ ไวรัสไลเซตถูกใช้เป็นสารละลายตัวอย่างแทน RNA บริสุทธิ์ และไพรเมอร์สี่ตัวสำหรับ IAV, IBV, GAPDH (กลุ่มควบคุมเชิงบวก) และบัฟเฟอร์ TE (กลุ่มควบคุมเชิงลบ) ถูกเพิ่มเข้าไปในห้องปฏิกิริยาที่แตกต่างกันสี่ห้องของแพลตฟอร์ม FAST-POCTการควบคุมเชิงบวกและเชิงลบถูกนำมาใช้ที่นี่เพื่อป้องกันการปนเปื้อนและการปรับปรุงพื้นหลังที่อาจเกิดขึ้นได้การทดสอบถูกแบ่งออกเป็นสี่กลุ่ม: (1) ตัวอย่างที่เป็นลบของ GAPDH (“IAV-/IBV-”);(2) ที่ติดเชื้อ IAV (“IAV+/IBV-”) เทียบกับ IAV และ GAPDH;(3) IBV-ที่ติดเชื้อ (“IAV-”) -/IBV+”) IBV และ GAPDH;(4) การติดเชื้อ IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) ด้วย IAV, IBV และ GAPDHบนรูป5c แสดงให้เห็นว่าเมื่อใช้ตัวอย่างที่เป็นลบ ความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์ ΔRn ของห้องควบคุมเชิงบวกคือ 0.860 และ ΔRn ของ IAV และ IBV มีความคล้ายคลึงกับการควบคุมเชิงลบ (0.002)สำหรับกลุ่ม IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ และ IAV+/IBV+ กล้อง IAV/GAPDH, IBV/GAPDH และ IAV/IBV/GAPDH แสดงความเข้มของแสงเรืองแสงที่มีนัยสำคัญ ตามลำดับ ในขณะที่กล้องอื่นๆ แม้กระทั่งแสดงความเข้มของแสงเรืองแสงที่พื้นหลังด้วยซ้ำ ระดับ 40 หลังจากการปั่นความร้อนจากการทดสอบข้างต้น แพลตฟอร์ม FAST-POCT แสดงให้เห็นความจำเพาะที่โดดเด่น และทำให้เราสามารถระบุชนิดของไวรัสไข้หวัดใหญ่ชนิดต่างๆ ไปพร้อมๆ กันได้
เพื่อตรวจสอบความถูกต้องของการนำไปใช้ทางคลินิกของ FAST-POCT เราได้ทดสอบตัวอย่างทางคลินิก 36 ชิ้น (ตัวอย่างไม้กวาดจมูก) จากผู้ป่วย IB (n=18) และกลุ่มควบคุมที่ไม่ใช่ IB (n=18) (รูปที่ 6a)ข้อมูลผู้ป่วยแสดงไว้ในตารางเสริม 3 สถานะการติดเชื้อ IB ได้รับการยืนยันอย่างเป็นอิสระ และโปรโตคอลการศึกษาได้รับการอนุมัติโดยโรงพยาบาลในเครือมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงแห่งแรก (หางโจว เจ้อเจียง)ตัวอย่างของผู้ป่วยแต่ละรายแบ่งออกเป็นสองประเภทอันหนึ่งถูกประมวลผลโดยใช้ FAST-POCT และอีกอันถูกประมวลผลโดยใช้ระบบ PCR เดสก์ท็อป (SLAN-96P, จีน)การทดสอบทั้งสองใช้ชุดการทำให้บริสุทธิ์และการตรวจจับเหมือนกันบนรูป6b แสดงผลลัพธ์ของ FAST-POCT และ PCR การถอดรหัสแบบย้อนกลับแบบทั่วไป (RT-PCR)เราเปรียบเทียบความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์ (FAST-POCT) กับ -log2 (Ct) โดยที่ Ct คือเกณฑ์รอบสำหรับ RT-PCR ทั่วไปมีข้อตกลงที่ดีระหว่างทั้งสองวิธีFAST-POCT และ RT-PCR แสดงความสัมพันธ์เชิงบวกที่แข็งแกร่งโดยมีค่าอัตราส่วนของ Pearson (r) เท่ากับ 0.90 (รูปที่ 6b)จากนั้นเราประเมินความแม่นยำในการวินิจฉัยของ FAST-POCTการกระจายความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนซ์ (FL) สำหรับตัวอย่างเชิงบวกและเชิงลบจัดทำขึ้นเป็นการวัดการวิเคราะห์อิสระ (รูปที่ 6c)ค่า FL ในผู้ป่วย IB สูงกว่าในกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (**** P = 3.31 × 10-19; การทดสอบแบบสองด้าน) (รูปที่ 6d)ถัดไป กราฟลักษณะการทำงานของตัวรับ IBV (ROC) ถูกพล็อตเราพบว่าความแม่นยำในการวินิจฉัยดีมาก โดยมีพื้นที่ใต้เส้นโค้ง 1 (รูปที่ 6e)โปรดทราบว่าเนื่องจากจำเป็นต้องสั่งซื้อหน้ากากอนามัยในประเทศจีนเนื่องจากสถานการณ์โควิด-19 ในปี 2020 เราจึงไม่สามารถระบุตัวผู้ป่วยที่เป็นโรค IBD ได้ ดังนั้นตัวอย่างทางคลินิกที่เป็นบวกทั้งหมด (เช่น ตัวอย่างไม้เช็ดจมูก) จึงมีไว้สำหรับ IBV เท่านั้น
การออกแบบการศึกษาทางคลินิกตัวอย่างทั้งหมด 36 ตัวอย่าง ซึ่งรวมถึงตัวอย่างผู้ป่วย 18 ตัวอย่าง และกลุ่มควบคุมที่ไม่ใช่ไข้หวัดใหญ่ 18 รายการ ได้รับการวิเคราะห์โดยใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCT และ RT-PCR แบบทั่วไปb ประเมินความสอดคล้องในการวิเคราะห์ระหว่าง FAST-POCT PCR และ RT-PCR ทั่วไปผลลัพธ์มีความสัมพันธ์เชิงบวก (Pearson r = 0.90)c ระดับความเข้มของแสงเรืองแสงในผู้ป่วย IB 18 รายและกลุ่มควบคุม 18 รายd ในผู้ป่วย IB (+) ค่า FL สูงกว่าในกลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ (-) (**** P = 3.31 × 10-19; two-tailed t-test; n = 36)สำหรับแปลงสี่เหลี่ยมจัตุรัสแต่ละจุด เครื่องหมายสีดำตรงกลางแสดงถึงค่ามัธยฐาน และเส้นด้านล่างและด้านบนของกล่องแสดงถึงเปอร์เซ็นไทล์ที่ 25 และ 75 ตามลำดับหนวดจะขยายไปยังจุดข้อมูลต่ำสุดและสูงสุด ซึ่งไม่ถือว่าเป็นค่าผิดปกติเส้นโค้ง e ROCเส้นประ d แสดงถึงค่าเกณฑ์ที่ประเมินจากการวิเคราะห์ ROCAUC สำหรับ IBV คือ 1 ข้อมูลดิบจะถูกจัดเตรียมเป็นไฟล์ข้อมูลดิบ
ในบทความนี้ เรานำเสนอ FAST ซึ่งมีคุณสมบัติที่จำเป็นสำหรับ POCT ในอุดมคติข้อดีของเทคโนโลยีของเราประกอบด้วย: (1) การจ่ายสารอเนกประสงค์ (แบบเรียงซ้อน พร้อมกัน ต่อเนื่อง และเลือกได้) ปล่อยตามความต้องการ (ปล่อยแรงดันที่ใช้อย่างรวดเร็วและเป็นสัดส่วน) และการทำงานที่เชื่อถือได้ (การสั่นสะเทือนที่ 150 องศา) (2) การจัดเก็บระยะยาว (การทดสอบเร่งรัด 2 ปี น้ำหนักลดลงประมาณ 0.3%);(3) ความสามารถในการทำงานกับของเหลวที่มีความสามารถในการเปียกและความหนืดได้หลากหลาย (ความหนืดสูงถึง 5,500 cP)(4) ประหยัด (ต้นทุนวัสดุโดยประมาณของอุปกรณ์ FAST-POCT PCR อยู่ที่ประมาณ 1 เหรียญสหรัฐ)ด้วยการรวมเครื่องจ่ายสารมัลติฟังก์ชั่นเข้าด้วยกัน จึงได้สาธิตและประยุกต์ใช้แพลตฟอร์ม FAST-POCT แบบบูรณาการสำหรับการตรวจหา PCR ของไวรัสไข้หวัดใหญ่ A และ BFAST-POCT ใช้เวลาเพียง 82 นาทีการทดสอบทางคลินิกกับตัวอย่างจากจมูก 36 ตัวอย่าง แสดงให้เห็นความสอดคล้องที่ดีในด้านความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์กับ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)การทดสอบทางคลินิกกับตัวอย่างจากจมูก 36 ตัวอย่าง แสดงให้เห็นความสอดคล้องที่ดีในด้านความเข้มของแสงฟลูออเรสเซนต์กับ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์เพียร์สัน > 0.9)Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интенсивности флуоресценции стандартной ОТ-П Р (коэффициенты Пирсона > 0,9)การทดสอบทางคลินิกกับตัวอย่างผ้าเช็ดจมูก 36 ตัวอย่างแสดงให้เห็นข้อตกลงที่ดีกับความเข้มของฟลูออเรสเซนซ์ของ RT-PCR มาตรฐาน (ค่าสัมประสิทธิ์ของ Pearson > 0.9) RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интенсивности флуоресценции со стандартной -ПЗР (โคэффициент PIрсона > 0,9)การทดสอบทางคลินิกของตัวอย่างผ้าเช็ดจมูก 36 ชิ้น แสดงให้เห็นว่าความเข้มของแสงเรืองแสงสอดคล้องกับ RT-PCR มาตรฐาน (สัมประสิทธิ์ Pearson > 0.9) ได้ดีควบคู่ไปกับงานนี้ วิธีการทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นใหม่ต่างๆ (เช่น การหมุนเวียนด้วยความร้อนของพลาสมา การตรวจอิมมูโนแอสเสย์แบบไม่มีการขยาย และการตรวจการทำงานของนาโนบอดี) ได้แสดงให้เห็นถึงศักยภาพใน POCTอย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาดแพลตฟอร์ม POCT ที่บูรณาการอย่างสมบูรณ์และมีประสิทธิภาพ วิธีการเหล่านี้จึงจำเป็นต้องมีขั้นตอนก่อนการประมวลผลแยกต่างหากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ (เช่น การแยก RNA การฟักไข่ และการล้าง46) ซึ่งจะช่วยเสริมการทำงานปัจจุบันด้วยวิธีเหล่านี้เพื่อใช้ฟังก์ชัน POCT ขั้นสูงด้วย พารามิเตอร์ที่จำเป็นประสิทธิภาพการดึงข้อมูลในการตอบกลับในงานนี้ แม้ว่าปั๊มลมที่ใช้ในการเปิดใช้งานวาล์ว FAST จะมีขนาดเล็กพอที่จะรวมเข้ากับอุปกรณ์แบบตั้งโต๊ะ (รูปที่ S9, S10) แต่ก็ยังคงใช้พลังงานจำนวนมากและสร้างเสียงรบกวนตามหลักการแล้ว ปั๊มนิวแมติกส์ที่มีฟอร์มแฟกเตอร์ขนาดเล็กสามารถถูกแทนที่ด้วยวิธีการอื่น เช่น การใช้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าหรือการสั่งงานด้วยนิ้วการปรับปรุงเพิ่มเติมอาจรวมถึง ตัวอย่างเช่น การปรับชุดอุปกรณ์สำหรับการตรวจวิเคราะห์ทางชีวเคมีที่แตกต่างกันและเฉพาะเจาะจง โดยใช้วิธีการตรวจจับแบบใหม่ที่ไม่ต้องใช้ระบบทำความร้อน/ทำความเย็น ดังนั้นจึงจัดให้มีแพลตฟอร์ม POCT โดยไม่ต้องใช้เครื่องมือสำหรับการใช้งาน PCRเราเชื่อว่าเนื่องจากแพลตฟอร์ม FAST มีวิธีการจัดการของเหลว เราเชื่อว่าเทคโนโลยี FAST ที่นำเสนอนำเสนอศักยภาพในการสร้างแพลตฟอร์มทั่วไป ไม่เพียงแต่สำหรับการทดสอบทางชีวการแพทย์เท่านั้น แต่ยังสำหรับการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม การทดสอบคุณภาพอาหาร การสังเคราะห์วัสดุและยาด้วย .-
การรวบรวมและการใช้ตัวอย่างจากจมูกของมนุษย์ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการจริยธรรมของโรงพยาบาลในเครือมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงแห่งแรก (IIT20220330B)เก็บตัวอย่างผ้าเช็ดจมูก 36 ตัวอย่าง ประกอบด้วยผู้ใหญ่ 16 คน อายุ < 30 ปี ผู้ใหญ่ 7 คน อายุ > 40 ปี และผู้ชาย 19 คน หญิง 17 คนเก็บตัวอย่างผ้าเช็ดจมูก 36 ตัวอย่าง ประกอบด้วยผู้ใหญ่ 16 คน อายุ < 30 ปี ผู้ใหญ่ 7 คน อายุ > 40 ปี และผู้ชาย 19 คน หญิง 17 คนБыло собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых < 30 лет, 7 взрослых старше 40 лет, 19 мужчи วันที่ 17 กันยายน.เก็บตัวอย่างผ้าเช็ดจมูกจำนวน 36 ตัวอย่างจากผู้ใหญ่ 16 คน อายุ < 30 ปี ผู้ใหญ่ 7 คน อายุเกิน 40 ปี ผู้ชาย 19 คน และผู้หญิง 17 คน.ข้อมูลประชากรแสดงไว้ในตารางเสริม 3 ได้รับความยินยอมจากผู้เข้าร่วมทุกคนผู้เข้าร่วมทุกคนต้องสงสัยว่าจะเป็นไข้หวัดใหญ่และได้รับการตรวจโดยสมัครใจโดยไม่มีค่าตอบแทน
ฐานและฝาปิด FAST ทำจากกรดโพลีแลกติก (PLA) และพิมพ์โดยเครื่องพิมพ์ 3D Ender 3 Pro (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.)ซื้อเทปสองหน้าจากบริษัทกาว รีเสิร์ช อิงค์ รุ่น 90880 ฟิล์ม PET หนา 100 µm ซื้อจาก McMaster-Carrทั้งกาวและฟิล์ม PET ถูกตัดโดยใช้เครื่องตัด Silhouette Cameo 2 จาก Silhouette America, Inc. ฟิล์มยืดหยุ่นทำจากวัสดุ PDMS โดยการฉีดขึ้นรูปขั้นแรก โครง PET หนา 200 µm ถูกตัดโดยใช้ระบบเลเซอร์ และติดกาวเข้ากับแผ่น PMMA หนา 3 มม. โดยใช้เทปกาวสองหน้า 100 µmจากนั้นเทสารตั้งต้นของ PDMS (Sylgard 184; ส่วน A: ส่วน B = 10:1, Dow Corning) จากนั้นเทลงในแม่พิมพ์ และใช้แท่งแก้วเพื่อกำจัด PDMS ส่วนเกินออกหลังจากบ่มที่อุณหภูมิ 70° C เป็นเวลา 3 ชั่วโมง ฟิล์ม PDMS หนา 300 μm สามารถลอกออกจากแม่พิมพ์ได้
ภาพถ่ายเพื่อการเผยแพร่ที่หลากหลาย การเผยแพร่ตามความต้องการ และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ถ่ายด้วยกล้องความเร็วสูง (Sony AX700 1000 fps)เครื่องเขย่าวงโคจรที่ใช้ในการทดสอบความน่าเชื่อถือซื้อจาก SCILOGEX (SCI-O180)แรงดันอากาศถูกสร้างขึ้นโดยเครื่องอัดอากาศ และใช้ตัวควบคุมแรงดันแบบดิจิตอลที่แม่นยำหลายตัวเพื่อปรับค่าความดันกระบวนการทดสอบพฤติกรรมการไหลมีดังนี้ปริมาณของเหลวที่กำหนดไว้ล่วงหน้าถูกฉีดเข้าไปในอุปกรณ์ทดสอบ และใช้กล้องความเร็วสูงเพื่อบันทึกพฤติกรรมการไหลจากนั้นภาพนิ่งจะถูกถ่ายจากวิดีโอที่มีพฤติกรรมการไหลตามเวลาที่กำหนด และพื้นที่ที่เหลือจะถูกคำนวณโดยใช้ซอฟต์แวร์ Image-Pro Plus ซึ่งจากนั้นคูณด้วยความลึกของกล้องเพื่อคำนวณปริมาตรรายละเอียดของระบบการทดสอบพฤติกรรมการไหลสามารถดูได้ในรูปที่ S4 เพิ่มเติม
ฉีดไมโครบีด 50 µl และน้ำปราศจากไอออน 100 µl ลงในอุปกรณ์ผสมขวดภาพถ่ายประสิทธิภาพแบบผสมถูกถ่ายด้วยกล้องความเร็วสูงทุกๆ 0.1 วินาทีที่ความดัน 0.1 บาร์ 0.15 บาร์ และ 0.2 บาร์ข้อมูลพิกเซลในระหว่างกระบวนการผสมสามารถรับได้จากภาพเหล่านี้โดยใช้ซอฟต์แวร์ประมวลผลภาพถ่าย (Photoshop CS6)และประสิทธิภาพในการผสมสามารถทำได้ด้วยสมการที่ 53 ต่อไปนี้
โดยที่ M คือประสิทธิภาพในการผสม N คือจำนวนพิกเซลตัวอย่างทั้งหมด และ ci และ \(\bar{c}\) คือความเข้มข้นที่ทำให้เป็นมาตรฐานและคาดหวังประสิทธิภาพการผสมอยู่ระหว่าง 0 (0%, ไม่ผสม) ถึง 1 (100%, ผสมเต็มที่)ผลลัพธ์แสดงไว้ในรูปที่ S6 เพิ่มเติม
ชุด RT-PCR แบบเรียลไทม์สำหรับ IAV และ IBV รวมถึงตัวอย่าง IAV และ IBV RNA (cat. no. RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, จีน), บัฟเฟอร์ Tris-EDTA (บัฟเฟอร์ TE หมายเลข B541019 , Sangon Biotech ประเทศจีน), Positive Control RNA Purification Kit (หมายเลขชิ้นส่วน Z-ME-0010, Liferiver, จีน) และโซลูชัน GAPDH (หมายเลขชิ้นส่วน M591101, Sangon Biotech, จีน) มีวางจำหน่ายทั่วไปชุดการทำให้บริสุทธิ์ RNA ประกอบด้วยบัฟเฟอร์สำหรับจับ, Wash A, Wash W, ตัวชะ, ไมโครบีดแม่เหล็ก และตัวพาอะคริลิกชุด RT-PCR แบบเรียลไทม์ของ IAV และ IBV ประกอบด้วยส่วนผสมการตรวจจับ PCR ของกรดนิวคลีอิก IFVA และเอนไซม์ RT-PCRเติม AcrylCarrier 6 µl และเม็ดบีดแม่เหล็ก 20 µl ลงในสารละลายบัฟเฟอร์ยึดเกาะ 500 µl เขย่าให้เข้ากัน จากนั้นเตรียมสารละลายเม็ดบีดเติมเอทานอล 21 มล. ลงในล้าง A และ W เขย่าให้เข้ากันเพื่อให้ได้สารละลายของล้าง A และ W ตามลำดับจากนั้น เติมส่วนผสม PCR เรืองแสง 18 µl กับกรดนิวคลีอิก IFVA และเอนไซม์ RT-PCR 1 µl ลงในสารละลาย TE 1 µl เขย่าและปั่นแยกเป็นเวลาหลายวินาที จะได้ไพรเมอร์ IAV และ IBV 20 µl
ทำตามขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์ RNA ต่อไปนี้: (1) การดูดซับ RNAปิเปตของสารละลายเม็ด 526 µl ลงในหลอดสำหรับการหมุนเหวี่ยงขนาด 1.5 มล. และเติมตัวอย่าง 150 µl จากนั้นเขย่าหลอดขึ้นและลงด้วยตนเอง 10 ครั้งถ่ายโอนของผสม 676 ไมโครลิตรไปยังคอลัมน์สัมพรรคภาพและเครื่องปั่นเหวี่ยงที่ 1.88 x 104 กรัมเป็นเวลา 60 วินาทีท่อระบายน้ำที่ตามมาจะถูกทิ้งไป(2) ขั้นตอนแรกของการซักเติมสารละลายล้าง A 500 µl ลงในคอลัมน์ความสัมพันธ์ ปั่นเหวี่ยงที่ 1.88 x 104 กรัมเป็นเวลา 40 วินาที และทิ้งสารละลายที่ใช้ไปขั้นตอนการซักนี้ทำซ้ำสองครั้ง(3) ขั้นตอนที่สองของการซักเติมสารละลายล้าง W 500 ไมโครลิตรลงในคอลัมน์ความสัมพันธ์ ปั่นแยกที่ 1.88×104 กรัมเป็นเวลา 15 วินาที แล้วทิ้งสารละลายที่ใช้ไปขั้นตอนการซักนี้ทำซ้ำสองครั้ง(4) การชะล้างเติมสารชะ 200 ไมโครลิตรลงในคอลัมน์สัมพรรคภาพและเครื่องปั่นแยกที่ 1.88 x 104 กรัมเป็นเวลา 2 นาที(5) RT-PCR: สารชะถูกฉีดเข้าไปในสารละลายไพรเมอร์ 20 μl ในหลอด PCR จากนั้นวางหลอดในเครื่องทดสอบ PCR แบบเรียลไทม์ (SLAN-96P) เพื่อดำเนินการกระบวนการ RT-PCRกระบวนการตรวจจับทั้งหมดใช้เวลาประมาณ 140 นาที (20 นาทีสำหรับการทำให้บริสุทธิ์ RNA และ 120 นาทีสำหรับการตรวจจับ PCR)
สารละลายบีด 526 ไมโครลิตร, สารละลายล้าง A 1000 ไมโครลิตร, สารละลายล้าง W 1000 ไมโครลิตร, สารชะ 200 ไมโครลิตรและสารละลายไพรเมอร์ 20 ไมโครลิตรถูกเติมเบื้องต้นและเก็บไว้ในห้องตรวจจับ M, W1, W2, E และ PCRการประกอบแพลตฟอร์มจากนั้นปิเปตตัวอย่าง 150 µl เข้าไปในห้อง M และใส่แพลตฟอร์ม FAST-POCT เข้าไปในเครื่องมือทดสอบที่แสดงในรูปที่ S9 เพิ่มเติมหลังจากผ่านไปประมาณ 82 นาที ผลการทดสอบก็ปรากฏ
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ผลการทดสอบทั้งหมดจะแสดงเป็นค่าเฉลี่ย ± SD หลังจากทำซ้ำอย่างน้อย 6 ครั้งโดยใช้เฉพาะแพลตฟอร์ม FAST-POCT และตัวอย่างที่เป็นอิสระทางชีวภาพไม่มีข้อมูลใดถูกแยกออกจากการวิเคราะห์การทดลองไม่ใช่การสุ่มนักวิจัยไม่ได้ตาบอดกับงานกลุ่มในระหว่างการทดลอง
สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการออกแบบการศึกษา โปรดดูบทคัดย่อรายงานการวิจัยธรรมชาติที่เชื่อมโยงกับบทความนี้
ข้อมูลสนับสนุนผลการศึกษานี้มีอยู่ในข้อมูลเสริมบทความนี้ให้ข้อมูลต้นฉบับ
Chagla, Z. และ Madhukar, P. ผู้ส่งเสริมโควิด-19 ในประเทศร่ำรวยจะทำให้วัคซีนล่าช้าสำหรับทุกคนChagla, Z. และ Madhukar, P. ผู้ส่งเสริมโควิด-19 ในประเทศร่ำรวยจะทำให้วัคซีนล่าช้าสำหรับทุกคนChagla, Z. และ Madhukar, P. สารกระตุ้นโควิด-19 ในประเทศร่ำรวยจะทำให้วัคซีนสำหรับทุกคนล่าช้าChagla, Z. และ Madhukar, P. การฉีดวัคซีนป้องกันโควิด-19 ในประเทศร่ำรวยจะทำให้การฉีดวัคซีนล่าช้าสำหรับทุกคนยาแห่งชาติ.27 ก.ค. 1659–1665 (2021)
เฟาสต์, แอล. และคณะการทดสอบ SARS-CoV-2 ในประเทศที่มีรายได้ต่ำและปานกลาง: ความพร้อมใช้งานและความสามารถในการจ่ายในภาคการดูแลสุขภาพภาคเอกชนการติดเชื้อจุลินทรีย์22, 511–514 (2020)
องค์การอนามัยโลก.ความชุกและอุบัติการณ์ของการติดเชื้อทางเพศสัมพันธ์ที่รักษาได้ทั่วโลก: การทบทวนและการประมาณการเจนีวา: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001)
เฟนตัน, EM และคณะแถบทดสอบการไหลด้านข้างแบบขึ้นรูป 2D หลายแผ่นใบสมัคร ASSโรงเรียนเก่าอินเตอร์ มิลาน.1, 124–129 (2552)
ชิลลิง KM และคณะอุปกรณ์วิเคราะห์ที่ใช้กระดาษไมโครฟลูอิดิกแบบปิดเต็มรูปแบบทวารหนักเคมี.84, 1579–1585 (2012)
Lapenter, N. และคณะอิมมูโนโครมาโตกราฟีที่ใช้กระดาษของคู่แข่งควบคู่กับอิเล็กโทรดที่ดัดแปลงด้วยเอนไซม์ช่วยให้สามารถตรวจสอบแบบไร้สายและตรวจวัดเคมีไฟฟ้าของโคตินีนในปัสสาวะเซ็นเซอร์ 21, 1659 (2021)
Zhu, X. และคณะการหาปริมาณตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของโรคด้วยแพลตฟอร์มของเหลวด้านข้างที่ผสานรวมนาโนไซม์อเนกประสงค์โดยใช้กลูโคมิเตอร์เซ็นเซอร์ทางชีวภาพไบโออิเล็กทรอนิกส์126, 690–696 (2019)
บู ส. และคณะแถบทดสอบการตั้งครรภ์สำหรับการตรวจหาแบคทีเรียที่ทำให้เกิดโรคโดยใช้ดอกนาโนไฮบริด Concanavalin A-human chorionic gonadotropin-Cu3(PO4)2 การแยกด้วยแม่เหล็ก และการอ่านสมาร์ทโฟนไมโครคอมพิวเตอร์นิตยสาร.185, 464 (2018)