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| 降低仪器成本将免费从集中的实验室诊断检测 | |||
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完整的血液测试可以在医院进行床边或在每一个医生的办公室,消除运输和处理需求及其伴随的成本和延误。 如果需要样品体积大大减少,那么一个简单的手指戳破可能足够了,消除抽血者的任命和hema-tomas的危险,以及使得儿科患者血液测试更多的访问。 此外,一个小的、健壮的、抗震的系统可以支持快速血液检测在野外条件下,比如遇到执法和军事人员(参见图2)。
更容易,更快,更便宜测试也意味着更频繁的测试,因此,早期检测和诊断。 早期治疗的重要性,认为20%的保险患者,尤其是慢性conditions-use全部医疗费用的80%。
图3。 (点击放大) i-State由雅培公司(艾伯特公园,IL)是一个手持系统,可以测量气体、离子、葡萄糖、pH值、尿素、比容、和心脏标记。 滴的血都被插入到一个墨盒,插入设备。 结果在两分钟内生成。 然而,i-Stat尚未提供的标准蛋白质面板可用于许多台式机器。
一大步朝着小型化i-Stat系统的发展了雅培(艾伯特公园,IL)。 盒已经成型的一组测试充满了血液样本小20?l和插入到i-Stat手持设备,生产读出在短短2分钟(参见图3)。测量是基于离子选择性电极电位测定法(离子、pH值和尿素),电传导(血球容积计),或生成电流(葡萄糖)。 i-Stat已经广泛应用于医院,尤其是手术前快速测试。 然而,除了心脏的标记(cTnl),设备,不像前面讨论的大型系统,无法处理板的血液蛋白质。
Reflotron,罗氏的桌面系统,也是一个紧凑,廉价的分析器生成多个快速测量使用少量的样本。 它使用反射来检测测试条的颜色变化,可以测量15分析物(包括脂质、葡萄糖代谢产物和酶)。 结果发表在3分钟,每小时可以生产18 - 30。 系统占地约1立方英尺没有电脑,重5.3公斤。 然而,像i-Stat Reflotron也没有提供标准的广泛的血板的大型机械。
一个重大的挑战在高通量multiantigen分析是同时处理多个试剂的功能和检测方法都是相同的。 这个障碍也许可以解释为什么i-Stat使用不同的方法在同一芯片其余的分离是由化学分析物之间的正交性(如。 、蛋白质和盐)。 这也解释了为什么扩散和交叉污染的问题。
相比之下,系统类似于Elecsys,衡量血液蛋白质分析,依靠相同的方法(抗体和光学检测)所有样本和测试。 自可用光学带宽标准荧光和化学发光太小对大规模多路复用,唯一的正交性是由抗原抗体识别。 因此,测试必须隔离以防止扩散,并确保信号正确原因。 这种隔离,然而,需要机器人流体处理和使用大,沉重,复杂、昂贵的机器,不能直接和经济上小型化。
微流控方法
事实上,如果流体处理的主要原因是当前机器的大小,从情理上讲,射流小型化应该允许整体小型化。 广泛的文学可以在硅微通道设备和玻璃使用蚀刻和借用了半导体产业模式技术。 然而,多路复用分析还需要区分通过积极nonleaky microvalves。 这项技术仍然难以捉摸,虽然有源设备的重要步骤是由研究人员制造微机电系统。
另一个解决方案提出了PDMS微流体的出现。 PDMS软,透明,弹性和便宜。 由于PDMS是透水的,它被广泛用作密封剂(如。 ,填隙浴缸)。 此外,生物惰性和无毒性导致其用于整形植入物和隐形眼镜。
在PDMS微流体传热是由浇注的混合单体和cross-linker纯硅片光刻胶成堆。 2 固化后,PDMS保留扭转特性。 该成型工艺简单、廉价和快速。
单独的PDMS层可以对齐的,生产各种设备联系在一起。 例如,一个微流控阀可以跨越两个渠道构造在单独旅行,但是绑定层。 3 压力的渠道导致膜捏另一通道。 如果压力释放后在前,膜,后者会再次打开。 在这方面,阀门是类似于一个脚踩,花园软管。
典型的一个通道的宽度是100?m,而通道高度和范围从10到30?m阀膜厚度。 不同的阀门尺寸产生不同的可再生的关闭压力。 3 三个阀门作用于相同的频道和激活适当的序列产生蠕动泵。 渠道、阀门和泵可以排列构建复杂的大规模集成(LSI)设备,,当应用于生物技术,被称为BioLSI。 4 最近,微流控的发展瓶允许垂直通道在不同层之间的连接,提供进一步的架构的灵活性和允许小说自身调节的设备。
在它的第一个十年,PDMS微流体已经从普通渠道大量的专门组件组织的大规模集成电路设备。 now-mature技术已成功地应用于许多重要的应用,包括蛋白质结晶,DNA测序,只聚合酶链反应,细胞排序和血细胞计数、核酸提取和纯化、细胞研究。
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