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| 多路复用微流控分析即时体外诊断方法 | |||
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正在进行的生物科学革命产生了很高的期望为真正的个性化和预防医学的出现。 作为必要的生物工具正在开发快速增长,它已成为明显,他们的成本,操作,和制造也同样具有挑战性的问题,必须解决之前,他们可以在医学中广泛采用。 尤其如此,今天的飞速上涨的医疗费用和减少保险。
图1。 最先进的商业机器免疫测定血液检查。 Elecsys 2010年罗氏诊断公司(印第安纳波利斯),一个典型的中型系统,长1.4米,重110公斤,成本约100000美元,每小时能产生85条结果。
在诊断、分散near-patient或快速检测带来了快速的承诺,量化结果在床边或在诊所,从而允许早期发现和预防,减少住院时间,消除运输和管理费用。 虽然很少有这样的系统开发(例如 血糖米),巨大的潜力仍未开发。 绝大多数的医疗诊断仍在临床实验室使用大型设备进行。
本文探讨当前商业系统和新兴的替代品。 技术之一particular-high-throughput multiantigen荧光免疫测定聚二甲硅氧烷(PDMS)微流控chips-could检测方法,帮助血液测试每一个医生的办公室和医院床边,在这个过程中对蛋白质体外诊断。 1
的标准来判断这些系统包括成本、样本大小、总体周转时间,通用性和可移植性。 特异性和灵敏度也至关重要,尽管前者是主要由抗体的质量而后者只需要最好的临床相关的丰度,已经高了许多分析物。
台式商业系统
图1 b。 最先进的商业机器免疫测定血液检查。 模块化的分析,由罗氏公司最大的inmmunoassay系统。 配置包含4 E 170免疫测定模块时,每小时能生产680的结果但它重2850公斤,需要12千瓦的电力。
今天,大型桌面机器进行大量的临床血液测试和代表的金标准诊断(见图1 a和1 b)。
1010年和2010年的Elecsys systems-two共同分析从罗氏诊断公司(印第安纳波利斯)-30?l和20?l样本,分别列出作为一个测试足够的耐心。 然而,在实践中,必要的量0.5 - -1.0毫升/测试/病人。 这是因为一些体积丢失时血清准备从全血。 此外,每个测量使用约250?l,和每个测试必须在多个副本执行最小化潜在错误的影响。 因此,多个测试相同的病人可能需要1 - 10毫升的样品。 因为这样卷不能通过一个简单的手指戳破,血液必须来自一个静脉抽血者训练。 因此,整个过程一般需要一个额外的任命和运输,导致额外的成本和延误。 此外,所需的体积使多个儿科患者血液检测困难,因为一个婴儿只有一升的血液。
大型桌面机器成本约100000美元,需要熟练的技术人员维护和操作。 因此,这些工具的使用是降级到一个集中的设施如医院参考实验室,样品被收集后运输。 在这些实验室,沉重的日常负担可以产生瓶颈,导致进一步的费用和延误,在慢几天,未使用的容量被浪费了。 一个缺乏准备的血清样本可以阻塞和禁用整个机器。 因为操作这样一个设备可以运行的成本每平方英尺10000美元每年,延迟和未使用的容量都是昂贵的。
Elecsys系统可以测量50分析物,属于传染性疾病、心脏疾病、肿瘤、甲状腺功能,骨骼,和更多的,在紧急情况下,处理时间为一个特定的测试可以缩短为9分钟。 然而,样品通常不加工,直到足够的收集运行一个特定的测试。 因此,它可能需要7 - 14天结果变得可用。 与此同时,病人的健康状况可能恶化,需要昂贵的应急程序。 在保证释放等待有利的结果,病人也可能一直住院。
此外,Elecsys 1010不是便携。 虽然它可以被安装在一辆汽车,这样做需要一个额外的电源提供110 V和610瓦的电力。 此外,玻璃管和机器人样本检索力学冲击阻力低。 Elecsys 2010具有相同的限制和更大和更重的30%左右。
文学170年E模块由罗氏公司声称,仪器需要10 - 50?l的样本,可以处理一次25个测试中相同的选择,和输出每小时170条结果。 然而,E 170也占据4米 3 ,重750公斤,需要4千瓦。 170 E可用于罗氏的模块化分析工作区域分析仪,提供测量基板相结合,特定的蛋白质、药物、离子,与吞吐量,每小时几百到几千的结果。 如果这四个组件用于分析仪E 170模块,吞吐量可达每小时680条结果。 然而,在这个配置中,系统重2850公斤,需要四倍空间,消耗12千瓦的电力。
表我。 (点击放大) 比较选择商业免疫系统的血液测试。
在这个讨论台式和更大的系统,有重复出现的主题。 分析可以测量约50血液蛋白质分析物。 即便如此,一个线性增加吞吐量和同时加载测试需要一个线性增加的大小差不多,重量、功耗,和成本(见表1)。综合集成测试板的欲望是抵消了线性模块化,导致非常大的系统。 即使最小的这些是不可移植的。
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