◎ બહુમુખી, વિશ્વસનીય ઓન-ડિમાન્ડ લિક્વિડ હેન્ડલિંગ માટે માઇક્રોસ્વિચ

www.chinacdoe.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર.તમે જે બ્રાઉઝર સંસ્કરણનો ઉપયોગ કરી રહ્યાં છો તે મર્યાદિત CSS સપોર્ટ ધરાવે છે.શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટ કરેલ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા Internet Explorer માં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો).આ દરમિયાન, સતત સમર્થન સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે શૈલીઓ અને JavaScript વિના સાઇટને રેન્ડર કરીશું.

ઓન-સાઇટ ક્ષમતાઓ સાથે લેબ-ઓન-એ-ચીપ સિસ્ટમો ઝડપી અને સચોટ નિદાનની સંભાવના પ્રદાન કરે છે અને જ્યાં બાયોમેડિકલ સાધનો અને પ્રશિક્ષિત વ્યાવસાયિકો ઉપલબ્ધ ન હોય ત્યાં સંસાધન-અવરોધિત સેટિંગ્સમાં ઉપયોગી છે.જો કે, પોઈન્ટ-ઓફ-કેર ટેસ્ટીંગ સિસ્ટમ બનાવવી જેમાં એકસાથે મલ્ટી-ફંક્શનલ ડિસ્પેન્સિંગ, ઓન-ડિમાન્ડ રિલીઝ, વિશ્વસનીય કામગીરી અને રીએજન્ટ્સના લાંબા ગાળાના સ્ટોરેજ માટે તમામ જરૂરી સુવિધાઓ છે.અહીં અમે લીવર-એક્ટ્યુએટેડ માઇક્રો ટ્રાવેલ સ્વિચ ટેક્નોલોજીનું વર્ણન કરીએ છીએ જે કોઈપણ દિશામાં પ્રવાહીની હેરફેર કરી શકે છે, લાગુ હવાના દબાણને ચોક્કસ અને પ્રમાણસર પ્રતિસાદ આપી શકે છે અને અચાનક હલનચલન અને સ્પંદનો સામે સ્થિર રહી શકે છે.ટેક્નોલોજીના આધારે, અમે પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન સિસ્ટમના વિકાસનું પણ વર્ણન કરીએ છીએ જે રીએજન્ટ પરિચય, મિશ્રણ અને પ્રતિક્રિયા કાર્યોને એક જ પ્રક્રિયામાં એકીકૃત કરે છે, જે 18 દર્દીઓના તમામ ક્લિનિકલ અનુનાસિક નમૂનાઓ માટે "સેમ્પલ-ઇન-જન્સર-આઉટ" કામગીરી પૂર્ણ કરે છે. ઈન્ફલ્યુએન્ઝા અને 18 વ્યક્તિગત નિયંત્રણો, પ્રમાણભૂત પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા (પિયર્સન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતાના સારા સુસંગતતામાં.ટેક્નોલોજીના આધારે, અમે પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન સિસ્ટમના વિકાસનું પણ વર્ણન કરીએ છીએ જે રીએજન્ટ પરિચય, મિશ્રણ અને પ્રતિક્રિયા કાર્યોને એક જ પ્રક્રિયામાં એકીકૃત કરે છે, જે 18 દર્દીઓના તમામ ક્લિનિકલ અનુનાસિક નમૂનાઓ માટે "સેમ્પલ-ઇન-જન્સર-આઉટ" કામગીરી પૂર્ણ કરે છે. ઈન્ફલ્યુએન્ઝા અને 18 વ્યક્તિગત નિયંત્રણો સાથે, સ્ટાન્ડર્ડ પોલિમરેઝ ચેઈન રિએક્શન (પિયરસન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતાના સારા સુસંગતતામાં.Основываясь на этой технологии, мы также описываем разработку системы полимеразной цепной реакции, которая объединяет функции введения реагентов, смешивания и реакции в одном процессе, что обеспечивает выполнение «образец-в-ответ-выход» для всех клинических образцов из носа от 18 пациентов с Грипп и 18 отдельных контролей, в хорошем соответствии интенсивности флуоресценции со стандарткой полимеразной полимеразной полимеразной цепцэней на> 0,9).આ ટેક્નોલોજીના આધારે, અમે પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન સિસ્ટમના વિકાસનું પણ વર્ણન કરીએ છીએ જે એક જ પ્રક્રિયામાં ઇન્જેક્શન, મિશ્રણ અને પ્રતિક્રિયાના કાર્યોને જોડે છે, જે 18 ઈન્ફલ્યુએન્ઝા દર્દીઓના તમામ ક્લિનિકલ અનુનાસિક નમૂનાઓ માટે સેમ્પલ-ઇન-રિસ્પોન્સ-આઉટ સક્ષમ કરે છે.અને 18 વ્યક્તિગત નિયંત્રણો, પ્રમાણભૂત પોલિમરેઝ સાંકળ પ્રતિક્રિયા ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) સાથે સારા કરારમાં.આ ટેક્નોલૉજીના આધારે, અમે પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન સિસ્ટમના વિકાસનું પણ વર્ણન કરીએ છીએ જે 18 ઇન-સેમ્પલ અનુનાસિક દર્દીના નમુનાઓમાંથી તમામ ક્લિનિકલ અનુનાસિક નમુનાઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટે રીએજન્ટ ઇન્જેક્શન, મિશ્રણ અને પ્રતિક્રિયા કાર્યોને એકીકૃત કરે છે. ઇન્ફ્લુએન્ઝા અને 18 વ્યક્તિગત નિયંત્રણો, ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા મેળ ખાય છે. પ્રમાણભૂત પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) સાથે સારી રીતે.સૂચિત પ્લેટફોર્મ બાયોમેડિકલ વિશ્લેષણના વિશ્વસનીય ઓટોમેશનની બાંયધરી આપે છે અને આ રીતે પોઈન્ટ-ઓફ-કેર પરીક્ષણ ઉપકરણોની શ્રેણીના વેપારીકરણને વેગ આપી શકે છે.
ઉભરતા માનવ રોગો, જેમ કે 2020 કોવિડ-19 રોગચાળો જેણે લાખો લોકોના જીવનનો દાવો કર્યો છે, તે વૈશ્વિક આરોગ્ય અને માનવ સંસ્કૃતિ1 માટે ગંભીર ખતરો છે.વાઈરસના ફેલાવાને અંકુશમાં લેવા અને સારવારના પરિણામોમાં સુધારો કરવા માટે રોગોની વહેલાસર, ઝડપી અને સચોટ તપાસ મહત્વપૂર્ણ છે.કેન્દ્રિય પ્રયોગશાળાઓ પર આધારિત કોર ડાયગ્નોસ્ટિક ઇકોસિસ્ટમ જ્યાં પરીક્ષણના નમૂનાઓ હોસ્પિટલો અથવા ડાયગ્નોસ્ટિક ક્લિનિક્સમાં મોકલવામાં આવે છે અને વ્યાવસાયિકો દ્વારા ચલાવવામાં આવે છે તે હાલમાં વિશ્વભરના લગભગ 5.8 બિલિયન લોકો, ખાસ કરીને સંસાધન-સંબંધિત સેટિંગ્સમાં રહેતા લોકો માટે ઍક્સેસને પ્રતિબંધિત કરે છે.જ્યાં મોંઘા બાયોમેડિકલ સાધનો અને લાયકાત ધરાવતા નિષ્ણાતોનો અભાવ છે.ચિકિત્સકો 2. આમ, પોઈન્ટ-ઓફ-કેર ટેસ્ટિંગ (POCT) ક્ષમતા સાથે સસ્તી અને વપરાશકર્તા-મૈત્રીપૂર્ણ લેબ-ઓન-એ-ચિપ સિસ્ટમ વિકસાવવાની તાકીદની જરૂર છે જે જાણકાર નિદાનના નિર્ણયો લેવા માટે ચિકિત્સકોને સમયસર ડાયગ્નોસ્ટિક માહિતી પ્રદાન કરી શકે. .અને સારવાર 3.
વર્લ્ડ હેલ્થ ઓર્ગેનાઈઝેશન (ડબ્લ્યુએચઓ) માર્ગદર્શિકા જણાવે છે કે એક આદર્શ POCT સસ્તું, વપરાશકર્તા મૈત્રીપૂર્ણ (ન્યૂનતમ તાલીમ સાથે ઉપયોગમાં સરળ), સચોટ (ખોટા નકારાત્મક અથવા ખોટા હકારાત્મક ટાળવા), ઝડપી અને વિશ્વસનીય (સારા પુનરાવર્તિત ગુણધર્મો પ્રદાન કરવા) અને પહોંચાડવા યોગ્ય (લાંબા ગાળાના સ્ટોરેજ માટે સક્ષમ અને અંતિમ વપરાશકર્તાઓ માટે સરળતાથી ઉપલબ્ધ) 4.આ જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે, POCT સિસ્ટમોએ નીચેની સુવિધાઓ પ્રદાન કરવી આવશ્યક છે: મેન્યુઅલ હસ્તક્ષેપ ઘટાડવા માટે બહુમુખી ડોઝિંગ, સચોટ પરીક્ષણ પરિણામો માટે રીએજન્ટ પરિવહનને માપવા માટે માંગ પર રિલીઝ અને પર્યાવરણીય કંપનનો સામનો કરવા માટે વિશ્વસનીય કામગીરી.હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતું POCT ઉપકરણ છે બાજુની ફ્લો સ્ટ્રીપ5,6 જેમાં છિદ્રાળુ નાઇટ્રોસેલ્યુલોઝ પટલના અનેક સ્તરોનો સમાવેશ થાય છે જે કેશિલરી બળ દ્વારા પ્રી-ઇમોબિલાઇઝ્ડ રીએજન્ટ્સ સાથે પ્રતિક્રિયા કરીને ખૂબ જ ઓછી માત્રામાં નમૂનાને આગળ ધકેલે છે.તેમ છતાં તેમની પાસે ઓછી કિંમત, ઉપયોગમાં સરળતા અને ઝડપી પરિણામોનો ફાયદો છે, ફ્લો સ્ટ્રીપ-આધારિત POCT ઉપકરણોનો ઉપયોગ માત્ર જૈવિક પરીક્ષણો માટે જ થઈ શકે છે (દા.ત., ગ્લુકોઝ પરીક્ષણો7,8 અને ગર્ભાવસ્થા પરિક્ષણો 9,10) બહુ-તબક્કાના વિશ્લેષણની જરૂર વગર.પ્રતિક્રિયાઓ (દા.ત. બહુવિધ રીએજન્ટ્સનું લોડિંગ, મિશ્રણ, મલ્ટિપ્લેક્સિંગ).વધુમાં, ચાલક દળો કે જે પ્રવાહીની હિલચાલને નિયંત્રિત કરે છે (એટલે ​​કે, રુધિરકેશિકા દળો) સારી સુસંગતતા પ્રદાન કરતા નથી, ખાસ કરીને બેચ વચ્ચે, પરિણામે નબળી પુનઃઉત્પાદનક્ષમતા 11 અને લેટરલ ફ્લો બેન્ડ્સ પ્રાથમિક રીતે સારી તપાસ માટે ઉપયોગી બને છે. 12,13.
માઇક્રો- અને નેનોસ્કેલ પર વિસ્તૃત ઉત્પાદન ક્ષમતાઓએ જથ્થાત્મક માપન14,15,16,17 માટે માઇક્રોફ્લુઇડિક POCT ઉપકરણોના વિકાસ માટે તકો ઊભી કરી છે.ઇન્ટરફેસ 18, 19 અને 20, 21, 22 ચેનલોની ભૂમિતિના ગુણધર્મોને સમાયોજિત કરીને, આ ઉપકરણોના કેશિલરી બળ અને પ્રવાહ દરને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.જો કે, તેમની વિશ્વસનીયતા, ખાસ કરીને ખૂબ ભીના પ્રવાહી માટે, ઉત્પાદનની અચોક્કસતા, સામગ્રીની ખામીઓ અને પર્યાવરણીય સ્પંદનો પ્રત્યેની સંવેદનશીલતાને કારણે અસ્વીકાર્ય રહે છે.વધુમાં, લિક્વિડ-ગેસ ઈન્ટરફેસ પર કેશિલરી ફ્લો બનાવવામાં આવ્યો હોવાથી, કોઈ વધારાનો ફ્લો રજૂ કરી શકાતો નથી, ખાસ કરીને માઈક્રોફ્લુઈડિક ચેનલને પ્રવાહીથી ભર્યા પછી.તેથી, વધુ જટિલ શોધ માટે, સેમ્પલ ઈન્જેક્શનના કેટલાક પગલાં 24,25 કરવા જોઈએ.
માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણોમાં, કેન્દ્રત્યાગી માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણો હાલમાં POCT26,27 માટે શ્રેષ્ઠ ઉકેલો પૈકી એક છે.તેની ડ્રાઇવ મિકેનિઝમ ફાયદાકારક છે કે ડ્રાઇવિંગ ફોર્સને રોટેશનલ સ્પીડને સમાયોજિત કરીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.જો કે, ગેરલાભ એ છે કે કેન્દ્રત્યાગી બળ હંમેશા ઉપકરણની બાહ્ય ધાર તરફ નિર્દેશિત થાય છે, જે વધુ જટિલ વિશ્લેષણ માટે જરૂરી બહુ-પગલાની પ્રતિક્રિયાઓને અમલમાં મૂકવાનું મુશ્કેલ બનાવે છે.કેન્દ્રત્યાગી બળ ઉપરાંત વધારાના ડ્રાઇવિંગ ફોર્સ (દા.ત. 28, 29 અને અન્ય ઘણા 30, 31, 32, 33, 34, 35) મલ્ટિફંક્શનલ ડોઝિંગ માટે રજૂ કરવામાં આવ્યા છે, તેમ છતાં અણધાર્યા પ્રવાહી ટ્રાન્સફર થઈ શકે છે કારણ કે આ વધારાના દળો સામાન્ય રીતે ઓર્ડર છે. સેન્ટ્રીફ્યુગલ ફોર્સ કરતાં ઓછી તીવ્રતાની, તેમને માત્ર નાની ઓપરેટિંગ રેન્જમાં અસરકારક બનાવે છે અથવા પ્રવાહી પ્રકાશન સાથે માંગ પર ઉપલબ્ધ નથી.કેન્દ્રત્યાગી માઇક્રોફ્લુઇડિક્સમાં ન્યુમેટિક મેનિપ્યુલેશન્સનો સમાવેશ કરવો જેમ કે કેન્દ્રત્યાગી ગતિ પદ્ધતિઓ 36, ​​37, 38, થર્મોપ્યુમેટિક પદ્ધતિઓ 39 અને સક્રિય વાયુયુક્ત પદ્ધતિઓ 40 એ આકર્ષક વિકલ્પ સાબિત થયો છે.કાઉન્ટરફ્યુગોડાયનેમિક અભિગમ સાથે, બાહ્ય અને આંતરિક બંને ક્રિયા માટે ઉપકરણમાં વધારાની પોલાણ અને કનેક્ટિંગ માઇક્રોચેનલ્સ એકીકૃત કરવામાં આવે છે, જો કે તેની પમ્પિંગ કાર્યક્ષમતા (75% થી 90% સુધીની રેન્જમાં) પમ્પિંગ ચક્રની સંખ્યા અને સ્નિગ્ધતા પર ખૂબ નિર્ભર છે. પ્રવાહીનું.થર્મોપ્યુમેટિક પદ્ધતિમાં, લેટેક્સ મેમ્બ્રેન અને પ્રવાહી ટ્રાન્સફર ચેમ્બર ખાસ કરીને જ્યારે ફસાયેલા હવાના જથ્થાને ગરમ અથવા ઠંડુ કરવામાં આવે ત્યારે ઇનલેટને સીલ કરવા અથવા ફરીથી ખોલવા માટે રચાયેલ છે.જો કે, હીટિંગ/કૂલિંગ સેટઅપ ધીમી પ્રતિભાવ સમસ્યાઓ રજૂ કરે છે અને થર્મોસેન્સિટિવ એસેસ (દા.ત., પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (PCR) એમ્પ્લીફિકેશન)માં તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત કરે છે.સક્રિય વાયુયુક્ત અભિગમ સાથે, ઉચ્ચ-સ્પીડ મોટર્સ દ્વારા હકારાત્મક દબાણ અને ચોક્કસ રીતે મેળ ખાતી રોટેશનલ ગતિના એક સાથે એપ્લિકેશન દ્વારા માંગ પર રિલીઝ અને અંદરની ગતિ પ્રાપ્ત થાય છે.માત્ર ન્યુમેટિક એક્ટ્યુએટર્સ (હકારાત્મક દબાણ 41, 42 અથવા નકારાત્મક દબાણ 43) અને સામાન્ય રીતે બંધ વાલ્વ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને અન્ય સફળ અભિગમો છે.ન્યુમેટિક ચેમ્બરમાં ક્રમશઃ દબાણ લાગુ કરીને, પ્રવાહીને પેરીસ્ટાલ્ટિક રીતે આગળ પમ્પ કરવામાં આવે છે, અને સામાન્ય રીતે બંધ વાલ્વ પેરીસ્ટાલિસિસને કારણે પ્રવાહીના પાછળના પ્રવાહને અટકાવે છે, આમ જટિલ પ્રવાહી કામગીરીને સાકાર કરે છે.જો કે, હાલમાં માત્ર મર્યાદિત સંખ્યામાં માઇક્રોફ્લુઇડિક તકનીકો છે જે એક જ POCT ઉપકરણમાં જટિલ પ્રવાહી કામગીરી કરી શકે છે, જેમાં મલ્ટિ-ફંક્શનલ ડિસ્પેન્સિંગ, ઑન-ડિમાન્ડ રિલીઝ, વિશ્વસનીય કામગીરી, લાંબા ગાળાના સ્ટોરેજ, ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહીનું સંચાલન, અને ખર્ચ-અસરકારક ઉત્પાદન.બધા એક જ સમયે.મલ્ટિ-સ્ટેપ ફંક્શનલ ઑપરેશનનો અભાવ એ પણ એક કારણ હોઈ શકે છે કે આજ સુધી ખુલ્લા બજારમાં માત્ર થોડાં જ વ્યાપારી પીઓસીટી ઉત્પાદનો જેમ કે સેફિડ, બિન્ક્સ, વિસ્બી, કોબાસ લિયાટ અને રોન્ડા સફળતાપૂર્વક રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.
આ પેપરમાં, અમે ગ્રીન રિંગ માઇક્રો સ્વિચ ટેક્નોલોજી (FAST) પર આધારિત ન્યુમેટિક માઇક્રોફ્લુઇડિક એક્ટ્યુએટરનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે.FAST માઇક્રોલીટરથી મિલીલીટર સુધીના રીએજન્ટની વિશાળ શ્રેણી માટે એક જ સમયે તમામ જરૂરી ગુણધર્મોને જોડે છે.ફાસ્ટમાં સ્થિતિસ્થાપક પટલ, લિવર અને બ્લોક્સનો સમાવેશ થાય છે.હવાના દબાણને લાગુ કર્યા વિના, પટલ, લિવર અને બ્લોક્સને ચુસ્તપણે બંધ કરી શકાય છે અને અંદરના પ્રવાહીને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત કરી શકાય છે.જ્યારે યોગ્ય દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે અને લિવરની લંબાઈને સમાયોજિત કરવામાં આવે છે, ત્યારે ડાયાફ્રેમ વિસ્તરે છે અને લિવરને ખુલ્લી સ્થિતિમાં દબાણ કરે છે, જે પ્રવાહીને પસાર થવા દે છે.આ પ્રવાહીના મલ્ટિફંક્શનલ મીટરિંગને કાસ્કેડ, એક સાથે, ક્રમિક અથવા પસંદગીયુક્ત રીતે મંજૂરી આપે છે.
ઈન્ફલ્યુએન્ઝા A અને B વાયરસ (IAV અને IBV) ની શોધ માટે અમે FAST નો ઉપયોગ કરીને પ્રતિભાવ-માં-નમૂના પરિણામો ઉત્પન્ન કરવા માટે PCR સિસ્ટમ વિકસાવી છે.અમે 102 કોપી/એમએલની તપાસની નીચી મર્યાદા હાંસલ કરી છે, અમારી મલ્ટિપ્લેક્સ પરીક્ષાએ IAV અને IBV માટે વિશિષ્ટતા દર્શાવી છે અને ઈન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ પેથોટાઈપિંગને મંજૂરી આપી છે.18 દર્દીઓ અને 18 સ્વસ્થ વ્યક્તિઓમાંથી અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ પરીક્ષણ પરિણામો પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયરસન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતામાં સારી સુસંગતતા દર્શાવે છે.18 દર્દીઓ અને 18 સ્વસ્થ વ્યક્તિઓમાંથી અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ પરીક્ષણ પરિણામો પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયરસન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતામાં સારી સુસંગતતા દર્શાવે છે.Результаты клинических испытаний с использованием образца мазка из носа от 18 пациентов и 18 здоровых лиц покатевых покатевых нсивности флуоресценции стандартной ОТ-ПЦР (коэффициенты Пирсона > 0,9).18 દર્દીઓ અને 18 સ્વસ્થ વ્યક્તિઓના અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સના પરિણામો પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) ની ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા વચ્ચે સારો કરાર દર્શાવે છે.0.9) ............... Результаты клинических испытаний с использованием образцов назальных мазков от 18 пациентов и 18 здоровых лица пациентов ду интенсивностью флуоресценции и стандартной ОТ-ПЦР (коэффициент Пирсона > 0,9).18 દર્દીઓ અને 18 સ્વસ્થ વ્યક્તિઓના અનુનાસિક સ્વેબના નમુનાઓનો ઉપયોગ કરીને ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સના પરિણામોએ ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતા અને પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) વચ્ચે સારો કરાર દર્શાવ્યો હતો.FAST-POCT ઉપકરણની અંદાજિત સામગ્રી કિંમત આશરે US$1 (પૂરક કોષ્ટક 1) છે અને મોટા પાયે ઉત્પાદન પદ્ધતિઓ (દા.ત. ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ) નો ઉપયોગ કરીને તેને વધુ ઘટાડી શકાય છે.વાસ્તવમાં, FAST-આધારિત POCT ઉપકરણોમાં WHO દ્વારા ફરજિયાત તમામ જરૂરી સુવિધાઓ હોય છે અને તે નવી બાયોકેમિકલ પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ જેમ કે પ્લાઝ્મા થર્મલ સાયકલિંગ44, એમ્પ્લીફિકેશન-ફ્રી ઇમ્યુનોએસેસ45 અને નેનોબોડી ફંક્શનલાઇઝેશન ટેસ્ટ46 સાથે સુસંગત છે જે POCT સિસ્ટમની કરોડરજ્જુ છે.શક્યતા
અંજીર પર.1a FAST-POCT પ્લેટફોર્મનું માળખું બતાવે છે, જેમાં ચાર લિક્વિડ ચેમ્બરનો સમાવેશ થાય છે: એક પ્રી-સ્ટોરેજ ચેમ્બર, એક મિક્સિંગ ચેમ્બર, રિએક્શન ચેમ્બર અને વેસ્ટ ચેમ્બર.પ્રવાહી પ્રવાહ નિયંત્રણની ચાવી એ FAST ડિઝાઇન છે (જેમાં સ્થિતિસ્થાપક પટલ, લિવર અને બ્લોક્સનો સમાવેશ થાય છે) જે પ્રી-સ્ટોરેજ ચેમ્બર અને મિક્સિંગ ચેમ્બરમાં સ્થિત છે.ન્યુમેટિકલી એક્ટ્યુએટેડ પદ્ધતિ તરીકે, FAST ડિઝાઇન ક્લોઝ્ડ/ઓપન સ્વિચિંગ, બહુમુખી ડોઝિંગ, ઑન-ડિમાન્ડ ફ્લુઇડ રિલીઝ, વિશ્વસનીય કામગીરી (દા.ત., પર્યાવરણીય કંપન પ્રત્યે અસંવેદનશીલતા), અને લાંબા ગાળાના સ્ટોરેજ સહિત ચોક્કસ પ્રવાહી પ્રવાહ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે.FAST-POCT પ્લેટફોર્મ ચાર સ્તરો ધરાવે છે: બેકિંગ લેયર, એક સ્થિતિસ્થાપક ફિલ્મ લેયર, પ્લાસ્ટિક ફિલ્મ લેયર અને કવર લેયર, જેમ કે આકૃતિ 1b માં વિસ્તૃત દૃશ્યમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે (પૂરક આકૃતિઓ S1 અને S2 માં પણ વિગતવાર દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ).તમામ ચેનલો અને પ્રવાહી પરિવહન ચેમ્બર (જેમ કે પ્રી-સ્ટોરેજ અને રિએક્શન ચેમ્બર) 0.2 મીમી (સૌથી પાતળો ભાગ) થી 5 મીમી જાડા સુધીના PLA (પોલીલેક્ટીક એસિડ) સબસ્ટ્રેટમાં જડિત છે.સ્થિતિસ્થાપક ફિલ્મ સામગ્રી એ 300 µm જાડા PDMS છે જે તેની "પાતળી જાડાઈ" અને સ્થિતિસ્થાપકતાના નીચા મોડ્યુલસ (લગભગ 2.25 MPa47) ને કારણે હવાનું દબાણ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે સરળતાથી વિસ્તરે છે.પોલિઇથિલિન ફિલ્મ સ્તર 100 µm ની જાડાઈ સાથે પોલિઇથિલિન ટેરેફ્થાલેટ (PET) થી બનેલું છે જેથી સ્થિતિસ્થાપક ફિલ્મને હવાના દબાણને કારણે વધુ પડતા વિકૃતિથી બચાવવામાં આવે.ચેમ્બર્સને અનુરૂપ, સબસ્ટ્રેટ સ્તરમાં પ્રવાહીના પ્રવાહને નિયંત્રિત કરવા માટે હિન્જ દ્વારા કવર લેયર (PLA નું બનેલું) સાથે જોડાયેલા લિવર હોય છે.સ્થિતિસ્થાપક ફિલ્મને બે-બાજુવાળા એડહેસિવ ટેપ (ARseal 90880) નો ઉપયોગ કરીને બેકિંગ લેયર પર ગુંદર કરવામાં આવી હતી અને પ્લાસ્ટિક ફિલ્મથી આવરી લેવામાં આવી હતી.કવર લેયરમાં ટી-ક્લિપ ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરીને સબસ્ટ્રેટ પર ત્રણ સ્તરો એસેમ્બલ કરવામાં આવ્યા હતા.ટી-ક્લેમ્પમાં બે પગ વચ્ચે ગેપ હોય છે.જ્યારે ક્લિપને ગ્રુવમાં દાખલ કરવામાં આવી હતી, ત્યારે બંને પગ સહેજ વળાંક આવ્યા હતા, પછી તેમની મૂળ સ્થિતિમાં પાછા ફર્યા હતા અને ગ્રુવમાંથી પસાર થતાં ઢાંકણ અને બેકિંગને ચુસ્તપણે બાંધ્યા હતા (પૂરક ફિગ. S1).ચાર સ્તરો પછી કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ કરીને એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે.
FAST ના વિવિધ કાર્યાત્મક કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ અને વિશેષતાઓ દર્શાવતો પ્લેટફોર્મનો યોજનાકીય આકૃતિ.b FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો વિસ્તૃત ડાયાગ્રામ.c યુએસ ક્વાર્ટર ડોલરના સિક્કાની બાજુમાં પ્લેટફોર્મનો ફોટો.
FAST-POCT પ્લેટફોર્મની કાર્યકારી પદ્ધતિ આકૃતિ 2 માં બતાવવામાં આવી છે. મુખ્ય ઘટકો બેઝ લેયર પરના બ્લોક્સ અને કવર લેયર પરના હિન્જ્સ છે, જે ટી-આકારનો ઉપયોગ કરીને જ્યારે ચાર સ્તરોને એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે ત્યારે હસ્તક્ષેપ ડિઝાઇનમાં પરિણમે છે. .જ્યારે કોઈ હવાનું દબાણ લાગુ પડતું નથી (ફિગ. 2a), હસ્તક્ષેપ ફિટ હિન્જને વળાંક અને વિકૃત બનાવે છે, અને બ્લોકની સામે સ્થિતિસ્થાપક ફિલ્મને દબાવવા માટે લિવર દ્વારા સીલિંગ બળ લાગુ કરવામાં આવે છે, અને સીલ પોલાણમાં પ્રવાહી વ્યાખ્યાયિત થાય છે. સીલબંધ રાજ્ય તરીકે.એ નોંધવું જોઈએ કે આ સ્થિતિમાં, લીવર બહારની તરફ વળેલું છે, જેમ કે ફિગ. 2a માં બાજુના દૃશ્યમાં બતાવ્યા પ્રમાણે.જ્યારે હવા પૂરી પાડવામાં આવે છે (ફિગ. 2b), સ્થિતિસ્થાપક પટલ કવર તરફ બહારની તરફ વિસ્તરે છે અને લિવરને ઉપર ધકેલે છે, આમ લિવર અને બ્લોક વચ્ચેનું અંતર ખોલે છે જેથી પ્રવાહીને આગલી ચેમ્બરમાં વહેવા મળે, જેને ખુલ્લી સ્થિતિ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. .હવાના દબાણને મુક્ત કર્યા પછી, લિવર તેની મૂળ સ્થિતિ પર પાછા આવી શકે છે અને હિન્જની સ્થિતિસ્થાપકતાને કારણે ચુસ્ત રહી શકે છે.લિવરની હિલચાલના વિડિયો પૂરક મૂવી S1 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.
A. બંધ હોય ત્યારે યોજનાકીય રેખાકૃતિ અને ફોટોગ્રાફ્સ.દબાણની ગેરહાજરીમાં, લિવર બ્લોકની સામે પટલને દબાવશે, અને પ્રવાહીને સીલ કરવામાં આવે છે.b સારી સ્થિતિમાં.જ્યારે દબાણ લાગુ પડે છે, ત્યારે પટલ વિસ્તરે છે અને લીવરને ઉપર ધકેલે છે, જેથી ચેનલ ખુલે છે અને પ્રવાહી વહે છે.c જટિલ દબાણનું લાક્ષણિક કદ નક્કી કરો.લાક્ષણિકતાના પરિમાણોમાં લીવરની લંબાઈ (L), સ્લાઇડર અને હિન્જ (l) વચ્ચેનું અંતર અને લીવર પ્રોટ્રુઝન (t) ની જાડાઈનો સમાવેશ થાય છે.Fs એ થ્રોટલ પોઈન્ટ B પર કોમ્પેક્શન ફોર્સ છે. q એ લીવર પર સમાનરૂપે વિતરિત થયેલ ભાર છે.Tx* એ હિન્જ્ડ લિવર દ્વારા વિકસિત ટોર્કનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.જટિલ દબાણ એ લિવરને વધારવા અને પ્રવાહીના પ્રવાહ માટે જરૂરી દબાણ છે.ડી જટિલ દબાણ અને તત્વ કદ વચ્ચેના સંબંધના સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક પરિણામો.n = 6 સ્વતંત્ર પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા હતા અને ડેટા ± માનક વિચલન તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા હતા.કાચો ડેટા કાચા ડેટા ફાઇલો તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે.
બીમ સિદ્ધાંત પર આધારિત વિશ્લેષણાત્મક મોડેલ નિર્ણાયક દબાણ પીસીની અવલંબનનું વિશ્લેષણ કરવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું છે કે જેના પર ભૌમિતિક પરિમાણો પર ગેપ ખુલે છે (ઉદાહરણ તરીકે, L એ લીવરની લંબાઈ છે, l એ બ્લોક અને વચ્ચેનું અંતર છે. મિજાગરું, S એ લીવર છે પ્રવાહી ટી સાથેનો સંપર્ક વિસ્તાર એ લીવર પ્રોટ્રુઝનની જાડાઈ છે, જેમ કે ફિગ. 2c માં બતાવ્યા પ્રમાણે).પૂરક નોંધો અને પૂરક આકૃતિ S3 માં વિગતવાર જણાવ્યા મુજબ, જ્યારે \({P}_{c}\ge \frac{2{F}_{s}l}{SL}\), ત્યારે ગેપ ખુલે છે, જ્યાં Fs એ ટોર્ક છે \ ({T}_{x}^{\ast}(={F}_{s}l)\) દખલગીરી સાથે સંકળાયેલા દળોને દૂર કરવા અને હિન્જને વાળવા માટે.પ્રાયોગિક પ્રતિસાદ અને વિશ્લેષણાત્મક મોડલ સારી સમજૂતી દર્શાવે છે (ફિગ. 2d), જે દર્શાવે છે કે ટી/લિ અને ઘટતા L સાથે જટિલ દબાણ પીસી વધે છે, જે ક્લાસિકલ બીમ મોડલ દ્વારા સરળતાથી સમજાવવામાં આવે છે, એટલે કે t/લિફ્ટ સાથે ટોર્ક વધે છે. .આમ, અમારું સૈદ્ધાંતિક વિશ્લેષણ સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે લિવર લંબાઈ L અને t/l ગુણોત્તરને સમાયોજિત કરીને જટિલ દબાણને અસરકારક રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે, જે FAST-POCT પ્લેટફોર્મની ડિઝાઇન માટે મહત્વપૂર્ણ આધાર પૂરો પાડે છે.
FAST-POCT પ્લેટફોર્મ મલ્ટિફંક્શનલ ડિસ્પેન્સિંગ પ્રદાન કરે છે (ઇન્સેટ અને પ્રયોગ સાથે આકૃતિ 3a માં બતાવેલ છે), જે સફળ POCT નું સૌથી મહત્વપૂર્ણ લક્ષણ છે, જ્યાં પ્રવાહી કોઈપણ દિશામાં અને કોઈપણ ક્રમમાં (કાસ્કેડ, એક સાથે, અનુક્રમિક) અથવા પસંદગીયુક્ત મલ્ટિચેનલ વહી શકે છે. વિતરણ- ડોઝિંગ કાર્ય.અંજીર પર.3a(i) એક કાસ્કેડ ડોઝિંગ મોડ બતાવે છે જેમાં બે અથવા વધુ ચેમ્બરને વિવિધ રિએક્ટન્ટ્સને અલગ કરવા માટે બ્લોક્સનો ઉપયોગ કરીને અને ખુલ્લી અને બંધ સ્થિતિઓને નિયંત્રિત કરવા માટે લીવરનો ઉપયોગ કરીને કાસ્કેડ કરવામાં આવે છે.જ્યારે દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહી ઉપરથી નીચલા ચેમ્બરમાં કાસ્કેડ રીતે વહે છે.એ નોંધવું જોઈએ કે કાસ્કેડ ચેમ્બર ભીના રસાયણો અથવા સૂકા રસાયણો જેમ કે લાયોફિલાઇઝ્ડ પાવડરથી ભરી શકાય છે.ફિગ. 3a(i) માં પ્રયોગમાં, ઉપલા ચેમ્બરમાંથી લાલ શાહી વાદળી ડાઈ પાવડર (કોપર સલ્ફેટ) સાથે બીજા ચેમ્બરમાં વહે છે અને જ્યારે તે નીચલા ચેમ્બરમાં પહોંચે છે ત્યારે ઘેરા વાદળી થઈ જાય છે.તે પમ્પ કરવામાં આવતા પ્રવાહી માટેનું નિયંત્રણ દબાણ પણ દર્શાવે છે.તેવી જ રીતે, જ્યારે એક લીવર બે ચેમ્બર સાથે જોડાયેલ હોય છે, ત્યારે તે એક સાથે ઈન્જેક્શન મોડ બની જાય છે, જેમ કે ફિગમાં બતાવ્યા પ્રમાણે.3a(ii), જેમાં દબાણ લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે પ્રવાહીને બે અથવા વધુ ચેમ્બરમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરી શકાય છે.નિર્ણાયક દબાણ લીવરની લંબાઈ પર આધારિત હોવાથી, અંજીરમાં બતાવ્યા પ્રમાણે અનુક્રમિક ઈન્જેક્શન પેટર્ન પ્રાપ્ત કરવા માટે લીવરની લંબાઈને સમાયોજિત કરી શકાય છે.3a(iii).એક લાંબો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long સાથે) ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલો હતો અને ટૂંકો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short > Pc_long સાથે) ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલ હતો. દબાણ P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) લાગુ કરવામાં આવ્યું હોવાથી, માત્ર લાલ રંગનું પ્રવાહી ચેમ્બર Bમાં પ્રવાહિત થઈ શકે છે અને જ્યારે દબાણ P2 (> Pc_short) સુધી વધ્યું હતું, ત્યારે વાદળી પ્રવાહી ચેમ્બર Aમાં વહી શકે છે. આ અનુક્રમિક ઈન્જેક્શન મોડ ક્રમમાં તેમના સંબંધિત ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત થતા વિવિધ પ્રવાહીને લાગુ પડે છે, જે સફળ POCT માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ઉપકરણએક લાંબો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long સાથે) ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલો હતો અને ટૂંકો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short > Pc_long સાથે) ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલ હતો. દબાણ P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) લાગુ કરવામાં આવ્યું હોવાથી, માત્ર લાલ રંગનું પ્રવાહી ચેમ્બર Bમાં પ્રવાહિત થઈ શકે છે અને જ્યારે દબાણ P2 (> Pc_short) સુધી વધ્યું હતું, ત્યારે વાદળી પ્રવાહી ચેમ્બર Aમાં વહી શકે છે. આ અનુક્રમિક ઈન્જેક્શન મોડ ક્રમમાં તેમના સંબંધિત ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત થતા વિવિધ પ્રવાહીને લાગુ પડે છે, જે સફળ POCT માટે મહત્વપૂર્ણ છે. ઉપકરણДлинный рычаг (с критическим давлением Pc_long) был соединен с камерой B, а короткий рычаг (с критическим давcлением Pc_long Pc_long) с камерой A. При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) только жидкость, выделенная красным может течь в KAMERU B, и когда давление было увеличено до P2 (> Pc_short), синяя жидкость может течь в камеру A я к различным жидкостям, последовательно перемещаемым в соответствующие камеры, что имеет решающее значение дл.એક લાંબો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long સાથે) ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ હતો, અને નાનું લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short > Pc_long સાથે) ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલ હતું. જ્યારે દબાણ P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે માત્ર પ્રવાહી પ્રકાશિત થાય છે. લાલ રંગમાં ચેમ્બર B માં વહી શકે છે, અને જ્યારે દબાણ P2 (> Pc_short) સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે વાદળી પ્રવાહી ચેમ્બર A માં વહી શકે છે. આ ક્રમિક ઇન્જેક્શન મોડ અનુક્રમે સંબંધિત ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત વિવિધ પ્રવાહી પર લાગુ થાય છે, જે મહત્વપૂર્ણ છે. સફળ POCT માટે.ઉપકરણ Длинный рычаг (критическое давление Pc_long) соединен с камерой B, а короткий рычаг (критическое давление Pc_short) > Pc_long.લાંબો હાથ (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long) ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ છે અને ટૂંકો હાથ (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short > Pc_long) ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલ છે.При приложении давления P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) એક может поступать синяя жидкость.જ્યારે દબાણ P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે માત્ર લાલ પ્રવાહી ચેમ્બર B માં પ્રવેશી શકે છે, અને જ્યારે દબાણ P2 (> Pc_short) સુધી વધારવામાં આવે છે, ત્યારે વાદળી પ્રવાહી ચેમ્બર A માં પ્રવેશી શકે છે. આ ક્રમિક ઇન્જેક્શન મોડ અનુક્રમિક ટ્રાન્સફર માટે યોગ્ય છે. સંબંધિત ચેમ્બરમાં વિવિધ પ્રવાહી, જે POCT ઉપકરણના સફળ સંચાલન માટે મહત્વપૂર્ણ છે.આકૃતિ 3a(iv) પસંદગીયુક્ત ઈન્જેક્શન મોડ દર્શાવે છે, જ્યાં મુખ્ય ચેમ્બરમાં ટૂંકું (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short સાથે) અને લાંબુ લીવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long < Pc_short સાથે) હતું જે અનુક્રમે ચેમ્બર A અને ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલા હતા. ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ અન્ય એર ચેનલ સાથે. પ્રવાહીને ચેમ્બર Aમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે, તે જ સમયે ઉપકરણ પર P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) અને P2 (P2 > P1) સાથે P1 + P2 > Pc_short દબાણ કરો.આકૃતિ 3a(iv) પસંદગીયુક્ત ઈન્જેક્શન મોડ દર્શાવે છે, જ્યાં મુખ્ય ચેમ્બરમાં ટૂંકું (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short સાથે) અને લાંબુ લીવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long < Pc_short સાથે) હતું જે અનુક્રમે ચેમ્બર A અને ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલા હતા. ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ અન્ય એર ચેનલ સાથે. પ્રવાહીને ચેમ્બર Aમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે, તે જ સમયે ઉપકરણ પર P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) અને P2 (P2 > P1) સાથે P1 + P2 > Pc_short દબાણ કરો.અંજીર પર.3a(iv) показан режим селективного впрыска, при котором основная камера имела короткий (с критическим давлением Pc_short) давлением Pc_long < Pc_short), которые дополнительно соединялись с камерой A и камерой B соответственно.3a(iv) પસંદગીયુક્ત ઈન્જેક્શન મોડ બતાવે છે, જેમાં મુખ્ય ચેમ્બરમાં નાનો હતો (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short સાથે) અને લાંબો લિવર (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long < Pc_short સાથે), જે વધુમાં અનુક્રમે ચેમ્બર A અને ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલા હતા.к другому воздушному каналу, соединенному с камерой B. Чтобы сначала передать жидкость в камеру A (Pc_long < P1 < Pc_short) અને P2 (P2 > P1), где P1 + P2 > Pc_short.ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ અન્ય એર ચેનલ સાથે. પ્રથમ પ્રવાહીને ચેમ્બર Aમાં સ્થાનાંતરિત કરવા માટે, P1 (Pc_long < P1 < Pc_short) અને P2 (P2 > P1) દબાણો એકસાથે ઉપકરણ પર લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા, જ્યાં P1 + P2 > Pc_short. 3a(iv) показан режим селективного впрыска, когда основная камера имеет короткий стержень (с критическим давлением давлением давлением) Pc тическим давлением Pc_long < Pc_short), соединенные с камерой A и камерой B соответственно, и в дополнение к друголнение , другомудукамука подключенному к комнате B.3a(iv) પસંદગીયુક્ત ઈન્જેક્શન મોડ બતાવે છે જ્યારે મુખ્ય ચેમ્બરમાં ટૂંકા સ્ટેમ (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_short) અને લાંબી સ્ટેમ (ક્રિટીકલ પ્રેશર Pc_long < Pc_short) અનુક્રમે ચેમ્બર A અને ચેમ્બર B સાથે જોડાયેલ હોય છે, અને અન્ય એર પેસેજ ઉપરાંત, રૂમ B સાથે જોડાયેલ.આમ, P2 પ્રવાહીને ચેમ્બર Bમાં પ્રવેશતા અટકાવે છે;તે દરમિયાન, કુલ દબાણ P1 + P2 એ ચેમ્બર A માં પ્રવાહી પ્રવાહને મંજૂરી આપવા માટે ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલા ટૂંકા લિવરને સક્રિય કરવા માટેના નિર્ણાયક દબાણને ઓળંગી ગયું છે. પછી, જ્યારે ચેમ્બર B ભરવાની જરૂર હતી, ત્યારે અમારે ફક્ત P1 (Pc_long <) લાગુ કરવાની જરૂર છે. P1 < Pc_short) મુખ્ય ચેમ્બરમાં લાંબા લિવરને સક્રિય કરવા અને પ્રવાહીને ચેમ્બર Bમાં વહેવા દે છે. તે સમય t = 3 s થી 9 s વચ્ચે સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય છે કે ચેમ્બર A માં પ્રવાહી સ્થિર રહે છે જ્યારે તે ચેમ્બરમાં વધે છે. B જ્યારે દબાણ P1 લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું.તે દરમિયાન, કુલ દબાણ P1 + P2 એ ચેમ્બર A માં પ્રવાહી પ્રવાહને મંજૂરી આપવા માટે ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલા ટૂંકા લિવરને સક્રિય કરવા માટેના નિર્ણાયક દબાણને ઓળંગી ગયું છે. પછી, જ્યારે ચેમ્બર B ભરવાની જરૂર હતી, ત્યારે અમારે ફક્ત P1 (Pc_long <) લાગુ કરવાની જરૂર છે. P1 < Pc_short) મુખ્ય ચેમ્બરમાં લાંબા લિવરને સક્રિય કરવા અને પ્રવાહીને ચેમ્બર Bમાં વહેવા દે છે. તે સમય t = 3 s થી 9 s વચ્ચે સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય છે કે ચેમ્બર A માં પ્રવાહી સ્થિર રહે છે જ્યારે તે ચેમ્બરમાં વધે છે. B જ્યારે દબાણ P1 લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું.Между тем, общее давление P1 + P2 превысило критическое давление, чтобы активировать более короткий рычаг, сноевказой рычаг лить жидкости течь в камеру A. Затем, когда требуется заполнить камеру B, нам нужно только применить P1 (Pc_long < P1 < Phort ). дкость в камере A оставалась постоянной, в то время как в камере она увеличивалась.દરમિયાન, કુલ દબાણ P1 + P2 એ ચેમ્બર A સાથે જોડાયેલા ટૂંકા લિવરને સક્રિય કરવા માટેના નિર્ણાયક દબાણને વટાવી દીધું છે જેથી પ્રવાહીને ચેમ્બર A માં વહેવા દે. પછી જ્યારે ચેમ્બર B ભરવાની જરૂર હોય, ત્યારે આપણે ફક્ત P1 (Pc_long < P1) લાગુ કરવાની જરૂર છે. < Pc_short ) લાંબા લીવરને સક્રિય કરવા અને પ્રવાહીને ચેમ્બર B માં વહેવા દેવા માટે મુખ્ય ચેમ્બરમાં. તે સ્પષ્ટપણે જોઈ શકાય છે કે t = 3 s અને 9 s વચ્ચે ચેમ્બર A માં પ્રવાહી સ્થિર રહે છે, જ્યારે ચેમ્બરમાં તે વધે છે.B જ્યારે દબાણ P1 લાગુ કરવામાં આવે છે.તે જ સમયે, કુલ દબાણ P1 + P2 જટિલ દબાણ કરતાં વધી જાય છે, જે ચેમ્બર A ને જોડતા ટૂંકા લિવરને કાર્ય કરે છે, જે પ્રવાહીને ચેમ્બર A માં વહેવા દે છે.જ્યારે ચેમ્બર A ભરવાનો સમય આવે છે, ત્યારે અમે મુખ્ય ચેમ્બરમાં P1 અને ગૌણ ચેમ્બરમાં P2 લાગુ કરીએ છીએ.આ રીતે, પ્રવાહની વર્તણૂકને કૅમેરા A અને B વચ્ચે પસંદગીયુક્ત રીતે બદલી શકાય છે. ચાર મલ્ટિ-ફંક્શનલ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન મોડ્સની ફ્લો વર્તણૂક પૂરક મૂવી S2માં મળી શકે છે.
મલ્ટિફંક્શનલ અસાઇનમેન્ટનું ઉદાહરણ, એટલે કે (i) કેસ્કેડીંગ, (ii) એક સાથે, (iii) અનુક્રમિક અને (iv) પસંદગીયુક્ત સોંપણી.વણાંકો આ ચાર વિતરણ મોડ્સના વર્કફ્લો અને પરિમાણોને રજૂ કરે છે.b ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી અને ઇથેનોલમાં લાંબા ગાળાના સંગ્રહ પરીક્ષણોના પરિણામો.n = 5 સ્વતંત્ર પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા હતા અને ડેટા ± sd c તરીકે બતાવવામાં આવ્યો હતો.જ્યારે FAST ઉપકરણ અને કેશિલરી વાલ્વ (CV) ઉપકરણ (i) સ્થિર અને (ii) વાઇબ્રેટિંગ સ્થિતિમાં હતા ત્યારે સ્થિરતા પરીક્ષણ પ્રદર્શન.(iii) વિવિધ કોણીય ફ્રીક્વન્સીઝ પર FAST અને CV ઉપકરણો માટે વોલ્યુમ વિરુદ્ધ સમય.d (i) ઝડપી ઉપકરણ અને (ii) CV ઉપકરણની માંગ પર પરીક્ષણ પરિણામોનું પ્રકાશન.(iii) તૂટક તૂટક દબાણ મોડનો ઉપયોગ કરીને FAST અને CV ઉપકરણો માટે વોલ્યુમ અને સમય વચ્ચેનો સંબંધ.તમામ સ્કેલ બાર, 1 સે.મી.કાચો ડેટા કાચા ડેટા ફાઇલો તરીકે પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
રીએજન્ટ્સનો લાંબા ગાળાનો સંગ્રહ એ સફળ POCT ઉપકરણનું બીજું મહત્વનું લક્ષણ છે જે અપ્રશિક્ષિત કર્મચારીઓને બહુવિધ રીએજન્ટ્સને હેન્ડલ કરવાની મંજૂરી આપશે.જ્યારે ઘણી ટેક્નોલોજીઓએ લાંબા ગાળાના સ્ટોરેજ (દા.ત., 35 માઇક્રોડિસ્પેન્સર્સ, 48 બ્લીસ્ટર પેક અને 49 સ્ટીક પેક) માટે તેમની સંભવિતતા દર્શાવી છે, ત્યારે પેકેજને સમાવવા માટે એક સમર્પિત પ્રાપ્ત કમ્પાર્ટમેન્ટની આવશ્યકતા છે, જે ખર્ચ અને જટિલતામાં વધારો કરે છે;વધુમાં, આ સ્ટોરેજ મિકેનિઝમ્સ માંગ પર ડિસ્પેન્સિંગની મંજૂરી આપતી નથી અને પરિણામે પેકેજિંગમાં બાકી રહેલા રિએજન્ટ્સનો બગાડ થાય છે.લાંબા ગાળાની સ્ટોરેજ ક્ષમતા તેની સહેજ ખરબચડી અને ગેસ પરમીશન (પૂરક આકૃતિ S5) ના પ્રતિકારને કારણે CNC-મશીન PMMA સામગ્રીનો ઉપયોગ કરીને પ્રવેગક જીવન પરીક્ષણ હાથ ધરીને ચકાસવામાં આવી હતી.પરીક્ષણ ઉપકરણ 9 દિવસ માટે 65°C પર ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી (ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી) અને 70% ઇથેનોલ (અસ્થિર રીએજન્ટ્સનું અનુકરણ)થી ભરેલું હતું.ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી અને ઇથેનોલ બંનેને એલ્યુમિનિયમ ફોઇલનો ઉપયોગ કરીને ઉપરથી ઍક્સેસને અવરોધિત કરવા માટે સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યા હતા.50,51 સાહિત્યમાં નોંધાયેલ આર્હેનિયસ સમીકરણ અને ઘૂંસપેંઠ સક્રિયકરણ ઊર્જાનો ઉપયોગ વાસ્તવિક સમયની સમકક્ષની ગણતરી કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.અંજીર પર.3b 9 દિવસ માટે 65°C પર સંગ્રહિત 5 નમૂનાઓ માટે સરેરાશ વજન ઘટાડવાના પરિણામો દર્શાવે છે, જે ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી માટે 0.30% અને 23°C પર 2 વર્ષમાં 70% ઇથેનોલ માટે 0.72% જેટલું છે.
અંજીર પર.3c વાઇબ્રેશન ટેસ્ટ બતાવે છે.હાલના POCT28,29 ઉપકરણોમાં કેશિલરી વાલ્વ (CV) એ પ્રવાહી સંભાળવાની સૌથી લોકપ્રિય પદ્ધતિ હોવાથી, સરખામણી માટે 300 µm પહોળું અને 200 µm ઊંડા સીવી ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે બંને ઉપકરણો સ્થિર રહે છે, ત્યારે FAST-POCT પ્લેટફોર્મ સીલનો પ્રવાહી અને CV ઉપકરણમાંનો પ્રવાહી ચેનલના અચાનક વિસ્તરણને કારણે લૉક થઈ જાય છે, જે કેશિલરી દળોને ઘટાડે છે.જો કે, ઓર્બિટલ વાઇબ્રેટરની કોણીય આવર્તન વધે છે, FAST-POCT પ્લેટફોર્મમાં પ્રવાહી સીલ રહે છે, પરંતુ CV ઉપકરણમાં પ્રવાહી નીચલા ચેમ્બરમાં વહે છે (પૂરક મૂવી S3 પણ જુઓ).આ સૂચવે છે કે FAST-POCT પ્લેટફોર્મના વિકૃત હિન્જ્સ ચેમ્બરમાં પ્રવાહીને ચુસ્તપણે બંધ કરવા માટે મોડ્યુલ પર મજબૂત યાંત્રિક બળ લાગુ કરી શકે છે.જો કે, CV ઉપકરણોમાં, ઘન, હવા અને પ્રવાહી તબક્કાઓ વચ્ચેના સંતુલનને કારણે પ્રવાહી જાળવી રાખવામાં આવે છે, અસ્થિરતા પેદા કરે છે અને કંપન સંતુલનને બગાડે છે અને અણધારી પ્રવાહની વર્તણૂકનું કારણ બને છે.FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ફાયદો એ છે કે તે વિશ્વસનીય કાર્યક્ષમતા પ્રદાન કરે છે અને સ્પંદનોની હાજરીમાં નિષ્ફળતાઓને ટાળે છે જે સામાન્ય રીતે ડિલિવરી અને ઓપરેશન દરમિયાન થાય છે.
FAST-POCT પ્લેટફોર્મની બીજી મહત્ત્વની વિશેષતા એ તેનું ઑન-ડિમાન્ડ રિલીઝ છે, જે માત્રાત્મક પૃથ્થકરણ માટે મુખ્ય જરૂરિયાત છે.અંજીર પર.3d FAST-POCT પ્લેટફોર્મ અને CV ઉપકરણની ઑન-ડિમાન્ડ રિલીઝની તુલના કરે છે.અંજીરમાંથી.3d(iii) આપણે જોઈએ છીએ કે FAST ઉપકરણ પ્રેશર સિગ્નલને ઝડપથી પ્રતિક્રિયા આપે છે.જ્યારે FAST-POCT પ્લેટફોર્મ પર દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહી વહે છે, જ્યારે દબાણ છોડવામાં આવે છે, ત્યારે પ્રવાહ તરત જ બંધ થઈ જાય છે (ફિગ. 3d(i)).આ ક્રિયાને હિન્જના ઝડપી સ્થિતિસ્થાપક વળતર દ્વારા સમજાવી શકાય છે, જે લિવરને બ્લોકની સામે દબાવીને ચેમ્બરને બંધ કરે છે.જો કે, CV ઉપકરણમાં પ્રવાહી વહેવાનું ચાલુ રાખ્યું, પરિણામે દબાણ રિલીઝ થયા પછી લગભગ 100 μl જેટલું અણધારી પ્રવાહીનું પ્રમાણ પરિણમે છે (આકૃતિ 3d(ii) અને પૂરક મૂવી S4).પ્રથમ ઈન્જેક્શન પછી CV ના સંપૂર્ણ ભીના થવા પર કેશિલરી પિનિંગ અસરના અદ્રશ્ય થઈ જવાથી આ સમજાવી શકાય છે.
સમાન ઉપકરણમાં વિવિધ ભીનાશ અને સ્નિગ્ધતાના પ્રવાહીને હેન્ડલ કરવાની ક્ષમતા POCT એપ્લિકેશનો માટે એક પડકાર બની રહે છે.નબળી ભીની ક્ષમતા ચેનલોમાં લીક અથવા અન્ય અણધારી પ્રવાહની વર્તણૂક તરફ દોરી શકે છે, અને આનુષંગિક સાધનો જેમ કે વમળ મિક્સર, સેન્ટ્રીફ્યુજ અને ફિલ્ટર્સને ઘણી વખત અત્યંત ચીકણું પ્રવાહી તૈયાર કરવા માટે જરૂરી છે 52.અમે નિર્ણાયક દબાણ અને પ્રવાહી ગુણધર્મો (વિશાળ ભીનાશ અને સ્નિગ્ધતા સાથે) વચ્ચેના સંબંધનું પરીક્ષણ કર્યું.પરિણામો કોષ્ટક 1 અને વિડિયો S5 માં દર્શાવેલ છે.તે જોઈ શકાય છે કે વિવિધ ભીનાશ અને સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહીને ચેમ્બરમાં સીલ કરી શકાય છે, અને જ્યારે દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે 5500 cP સુધીની સ્નિગ્ધતાવાળા પ્રવાહીને પણ નજીકના ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે, જે ઉચ્ચ સ્તરવાળા નમૂનાઓ શોધવાનું શક્ય બનાવે છે. સ્નિગ્ધતા (એટલે ​​​​કે સ્પુટમ, શ્વસન રોગોના નિદાન માટે ઉપયોગમાં લેવાતો ખૂબ જ ચીકણો નમૂનો).
ઉપરોક્ત મલ્ટિફંક્શનલ ડિસ્પેન્સિંગ ઉપકરણોને જોડીને, ફાસ્ટ-આધારિત POCT ઉપકરણોની વિશાળ શ્રેણી વિકસાવી શકાય છે.ઉદાહરણ આકૃતિ 1 માં દર્શાવવામાં આવ્યું છે. પ્લાન્ટમાં પ્રી-સ્ટોરેજ ચેમ્બર, મિશ્રણ ચેમ્બર, રીએક્શન ચેમ્બર અને વેસ્ટ ચેમ્બર છે.રીએજન્ટ્સને પ્રી-સ્ટોરેજ ચેમ્બરમાં લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત કરી શકાય છે અને પછી મિશ્રણ ચેમ્બરમાં વિસર્જિત કરી શકાય છે.યોગ્ય દબાણ સાથે, મિશ્રિત પ્રતિક્રિયાઓને પસંદગીયુક્ત રીતે કચરાના ચેમ્બર અથવા પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે.
કારણ કે PCR ડિટેક્શન એ H1N1 અને COVID-19 જેવા પેથોજેન્સને શોધવા માટેનું સુવર્ણ ધોરણ છે અને તેમાં બહુવિધ પ્રતિક્રિયાના પગલાં શામેલ છે, અમે એપ્લિકેશન તરીકે PCR શોધ માટે FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કર્યો છે.અંજીર પર.4 FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને PCR પરીક્ષણ પ્રક્રિયા બતાવે છે.પ્રથમ, એલ્યુટીંગ રીએજન્ટ, મેગ્નેટિક માઇક્રોબીડ રીએજન્ટ, વોશ સોલ્યુશન A, અને વોશ સોલ્યુશન ડબલ્યુ અનુક્રમે પ્રી-સ્ટોરેજ ચેમ્બર E, M, W1 અને W2 માં પાઈપેટ કરવામાં આવ્યા હતા.આરએનએ શોષણના તબક્કાઓ ફિગમાં બતાવવામાં આવ્યા છે.4a અને નીચે મુજબ છે: (1) જ્યારે દબાણ P1 (=0.26 બાર) લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે નમૂના ચેમ્બર M માં જાય છે અને મિશ્રણ ચેમ્બરમાં વિસર્જિત થાય છે.(2) હવાનું દબાણ P2 (= 0.12 બાર) મિશ્રણ ચેમ્બરના તળિયે જોડાયેલા પોર્ટ A દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવે છે.POCT પ્લેટફોર્મ્સ (દા.ત. સર્પન્ટાઈન મિકસીંગ 53, રેન્ડમ મિકસીંગ 54 અને બેચ મીકસીંગ 55) પર પ્રવાહી મિશ્રણમાં અસંખ્ય મિશ્રણ પદ્ધતિઓએ તેમની ક્ષમતા દર્શાવી હોવા છતાં, તેમની મિશ્રણની કાર્યક્ષમતા અને અસરકારકતા હજુ પણ સંતોષકારક નથી.તે બબલ મિશ્રણ પદ્ધતિ અપનાવે છે, જેમાં પ્રવાહીમાં પરપોટા બનાવવા માટે મિશ્રણ ચેમ્બરના તળિયે હવા દાખલ કરવામાં આવે છે, જે પછી શક્તિશાળી વમળ સેકંડમાં સંપૂર્ણ મિશ્રણ પ્રાપ્ત કરી શકે છે.બબલ મિશ્રણ પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા અને પરિણામો પૂરક આકૃતિ S6 માં રજૂ કરવામાં આવ્યા છે.તે જોઈ શકાય છે કે જ્યારે 0.10 બારનું દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે સંપૂર્ણ મિશ્રણ લગભગ 8 સેકન્ડ લે છે.દબાણને 0.20 બાર સુધી વધારીને, સંપૂર્ણ મિશ્રણ લગભગ 2 સેકન્ડમાં પ્રાપ્ત થાય છે.મિશ્રણ કાર્યક્ષમતાની ગણતરી માટેની પદ્ધતિઓ પદ્ધતિઓ વિભાગમાં રજૂ કરવામાં આવી છે.(3) મણકા કાઢવા માટે રૂબિડિયમ ચુંબકનો ઉપયોગ કરો, પછી રીએજન્ટ્સને કચરાના ચેમ્બરમાં ખસેડવા માટે પોર્ટ P દ્વારા P3 (= 0.17 બાર) પર દબાણ કરો.અંજીર પર.4b,c નીચે પ્રમાણે નમૂનામાંથી અશુદ્ધિઓ દૂર કરવા માટે ધોવાનાં પગલાં બતાવે છે: (1) ચેમ્બર W1 માંથી વોશિંગ સોલ્યુશન A ને પ્રેશર મિક્સિંગ ચેમ્બર P1 માં છોડવામાં આવે છે.(2) પછી બબલ મિક્સિંગ પ્રોસેસ કરો.(3) વોશિંગ સોલ્યુશન A ને વેસ્ટ લિક્વિડ ચેમ્બરમાં ટ્રાન્સફર કરવામાં આવે છે, અને મિક્સિંગ ચેમ્બરમાં રહેલા માઇક્રોબીડ્સને ચુંબક દ્વારા ખેંચવામાં આવે છે.W (Fig. 4c) ધોવા એ A (ફિગ. 4b) ધોવા જેવું જ હતું.એ નોંધવું જોઇએ કે દરેક ધોવાનું પગલું A અને W બે વાર કરવામાં આવ્યું હતું.આકૃતિ 4d એ મણકામાંથી આરએનએને દૂર કરવા માટે ઉત્સર્જનના પગલાં બતાવે છે;ઉત્સર્જન અને મિશ્રણ પરિચયનાં પગલાં ઉપર વર્ણવેલ આરએનએ શોષણ અને ધોવાનાં પગલાં જેવા જ છે.P3 અને P4 (=0.23 બાર) દબાણ હેઠળ ઇલ્યુશન રીએજન્ટ્સ PCR પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે, PCR પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરના હાથને સીલ કરવા માટે નિર્ણાયક દબાણ સુધી પહોંચી જાય છે.એ જ રીતે, P4 દબાણ પણ કચરાના ચેમ્બરના માર્ગને સીલ કરવામાં મદદ કરે છે.આમ, મલ્ટિપ્લેક્સ પીસીઆર પ્રતિક્રિયાઓ શરૂ કરવા માટે તમામ ઇલ્યુશન રીએજન્ટ્સ ચાર પીસીઆર પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવામાં આવ્યા હતા.ઉપરોક્ત પ્રક્રિયા પૂરક મૂવી S6 માં રજૂ કરવામાં આવી છે.
આરએનએ શોષણના પગલામાં, નમૂનાને ઇનલેટ Mમાં દાખલ કરવામાં આવે છે અને અગાઉ સંગ્રહિત મણકાના દ્રાવણ સાથે મિશ્રણ ચેમ્બરમાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે.ગ્રાન્યુલ્સને મિશ્રિત અને દૂર કર્યા પછી, રીએજન્ટ્સ કચરાના ચેમ્બરમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે.b અને c વૉશ સ્ટેપ્સ, મિક્સિંગ ચેમ્બરમાં વિવિધ પૂર્વ-સંગ્રહિત વૉશ રીએજન્ટ દાખલ કરો, અને મણકાને મિશ્રિત અને દૂર કર્યા પછી, રીએજન્ટ્સને કચરાના પ્રવાહી ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત કરો.d ઇલ્યુશન સ્ટેપ: ઇલ્યુશન રીએજન્ટ, મિશ્રણ અને મણકો નિષ્કર્ષણ રજૂ કર્યા પછી, રીએજન્ટ્સને પીસીઆર પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં સ્થાનાંતરિત કરવામાં આવે છે.વણાંકો વિવિધ તબક્કાના વર્કફ્લો અને સંબંધિત પરિમાણો દર્શાવે છે.દબાણ એ વ્યક્તિગત ચેમ્બર દ્વારા કરવામાં આવેલું દબાણ છે.વોલ્યુમ એ મિશ્રણ ચેમ્બરમાં પ્રવાહીનું પ્રમાણ છે.તમામ સ્કેલ બાર 1 સે.મી.કાચો ડેટા કાચા ડેટા ફાઇલો તરીકે પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
એક પીસીઆર પરીક્ષણ પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી અને પૂરક આકૃતિ S7 થર્મલ પ્રોફાઇલ્સ રજૂ કરે છે જેમાં 20 મિનિટનો રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન સમય અને 60 મિનિટનો થર્મલ સાયકલિંગ સમય (95 અને 60 °C), એક થર્મલ ચક્ર 90 સે (પૂરક મૂવી S7) છે..FAST-POCT ને પરંપરાગત RT-PCR (એક થર્મલ સાઇકલ માટે 180 સેકન્ડ) કરતાં એક થર્મલ સાઇકલ (90 સેકન્ડ) પૂર્ણ કરવા માટે ઓછો સમય લાગે છે.આને ઉચ્ચ સપાટી વિસ્તારથી વોલ્યુમ રેશિયો અને માઇક્રો-પીસીઆર પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરની ઓછી થર્મલ જડતા દ્વારા સમજાવી શકાય છે.ચેમ્બરની સપાટી 96.6 mm2 છે અને ચેમ્બર વોલ્યુમ 25 mm3 છે, જે સપાટીથી વોલ્યુમ રેશિયો આશરે 3.86 બનાવે છે.પૂરક આકૃતિ S10 માં જોયું તેમ, અમારા પ્લેટફોર્મના PCR પરીક્ષણ ક્ષેત્રની પાછળની પેનલ પર એક ખાંચ છે, જે PCR ચેમ્બરની નીચે 200 µm જાડા બનાવે છે.તાપમાન નિયંત્રકની હીટિંગ સપાટી સાથે થર્મલી વાહક સ્થિતિસ્થાપક પેડ જોડાયેલ છે, જે ટેસ્ટ બોક્સની પાછળના ભાગ સાથે ચુસ્ત સંપર્ક સુનિશ્ચિત કરે છે.આ પ્લેટફોર્મની થર્મલ જડતા ઘટાડે છે અને હીટિંગ/કૂલીંગ કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરે છે.થર્મલ સાયકલિંગ દરમિયાન, પ્લેટફોર્મમાં જડેલું પેરાફિન પીગળે છે અને પીસીઆર પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં વહે છે, જે રીએજન્ટ બાષ્પીભવન અને પર્યાવરણીય દૂષણને રોકવા માટે સીલંટ તરીકે કામ કરે છે (જુઓ પૂરક મૂવી S8).
ઉપર વર્ણવેલ તમામ પીસીઆર શોધ પ્રક્રિયાઓ કસ્ટમ મેઇડ FAST-POCT સાધનનો ઉપયોગ કરીને સંપૂર્ણપણે સ્વયંસંચાલિત હતી, જેમાં પ્રોગ્રામ કરેલ દબાણ નિયંત્રણ એકમ, ચુંબકીય નિષ્કર્ષણ એકમ, તાપમાન નિયંત્રણ એકમ અને ફ્લોરોસન્ટ સિગ્નલ કેપ્ચર અને પ્રોસેસિંગ યુનિટનો સમાવેશ થાય છે.નોંધનીય છે કે, અમે RNA આઇસોલેશન માટે FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કર્યો અને પછી સરખામણી માટે FAST-POCT સિસ્ટમ અને ડેસ્કટોપ PCR સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને PCR પ્રતિક્રિયાઓ માટે કાઢવામાં આવેલા RNA નમૂનાઓનો ઉપયોગ કર્યો.પૂરક આકૃતિ S8 માં બતાવ્યા પ્રમાણે પરિણામો લગભગ સમાન હતા.ઓપરેટર એક સરળ કાર્ય કરે છે: નમૂનાને M-ચેમ્બરમાં રજૂ કરે છે અને પ્લેટફોર્મને સાધનમાં દાખલ કરે છે.જથ્થાત્મક પરીક્ષણ પરિણામો લગભગ 82 મિનિટમાં ઉપલબ્ધ છે.FAST-POCT સાધનો વિશે વિગતવાર માહિતી પૂરક આકૃતિમાં મળી શકે છે.C9, C10 અને C11.
ઈન્ફલ્યુએન્ઝા A (IAV), B (IBV), C (ICV) અને D (IDV) વાઈરસને કારણે થતો ઈન્ફલ્યુએન્ઝા એ એક સામાન્ય વૈશ્વિક ઘટના છે.આમાંથી, IAV અને IBV સૌથી ગંભીર કેસો અને મોસમી રોગચાળા માટે જવાબદાર છે, જે વિશ્વની 5-15% વસ્તીને ચેપ લગાડે છે, જેના કારણે 3-5 મિલિયન ગંભીર કેસ થાય છે અને વાર્ષિક 290,000-650,000 મૃત્યુ થાય છે.શ્વસન રોગો 56,57.IAV અને IB નું વહેલું નિદાન એ બિમારી અને સંબંધિત આર્થિક બોજ ઘટાડવા માટે જરૂરી છે.ઉપલબ્ધ ડાયગ્નોસ્ટિક તકનીકોમાં, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (RT-PCR) સૌથી સંવેદનશીલ, ચોક્કસ અને સચોટ (>99%)58,59 ગણવામાં આવે છે.ઉપલબ્ધ ડાયગ્નોસ્ટિક તકનીકોમાં, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (RT-PCR) સૌથી સંવેદનશીલ, ચોક્કસ અને સચોટ (>99%)58,59 ગણવામાં આવે છે.Среди доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) считаетевлеция чной и точной (> 99%)58,59.ઉપલબ્ધ ડાયગ્નોસ્ટિક પદ્ધતિઓ પૈકી, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (RT-PCR) સૌથી સંવેદનશીલ, ચોક્કસ અને સચોટ (> 99%)58,59 ગણવામાં આવે છે. Из доступных диагностических методов полимеразная цепная реакция с обратной транскриптазой (ОТ-ПЦР) считаетется цепная реакция й и точной (>99%)58,59.ઉપલબ્ધ ડાયગ્નોસ્ટિક પદ્ધતિઓમાંથી, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ પોલિમરેઝ ચેઇન રિએક્શન (RT-PCR) સૌથી સંવેદનશીલ, ચોક્કસ અને સચોટ (>99%)58,59 ગણવામાં આવે છે.જો કે, પરંપરાગત RT-PCR પદ્ધતિઓ માટે વારંવાર પાઇપિંગ, મિશ્રણ, વિતરણ અને પ્રવાહીના ટ્રાન્સફરની જરૂર પડે છે, જે સંસાધન-મર્યાદિત સેટિંગ્સમાં વ્યાવસાયિકો દ્વારા તેમના ઉપયોગને મર્યાદિત કરે છે.અહીં, FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ IAV અને IBV ના PCR શોધ માટે અનુક્રમે, તેમની તપાસની નીચી મર્યાદા (LOD) મેળવવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો.વધુમાં, IAV અને IBV વિવિધ પ્રજાતિઓમાં વિવિધ પેથોટાઇપ્સ વચ્ચે ભેદભાવ કરવા માટે મલ્ટિપ્લેક્સ કરવામાં આવ્યા છે, જે આનુવંશિક વિશ્લેષણ અને રોગની ચોક્કસ સારવાર કરવાની ક્ષમતા માટે આશાસ્પદ પ્લેટફોર્મ પૂરું પાડે છે.
અંજીર પર.5a નમૂના તરીકે 150 μl શુદ્ધ વાયરલ RNA નો ઉપયોગ કરીને HAV PCR પરીક્ષણના પરિણામો દર્શાવે છે.અંજીર પર.5a(i) બતાવે છે કે 106 નકલો/ml ની HAV સાંદ્રતા પર, ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા (ΔRn) 0.830 સુધી પહોંચી શકે છે, અને જ્યારે સાંદ્રતા ઘટીને 102 નકલો/ml થઈ જાય છે, ΔRn હજુ પણ 0.365 સુધી પહોંચી શકે છે, જે તેનાથી વધુને અનુરૂપ છે. ખાલી નકારાત્મક નિયંત્રણ જૂથ (0.002), લગભગ 100 ગણા વધારે.છ સ્વતંત્ર પ્રયોગોના આધારે પરિમાણ માટે, IAV (ફિગ. 5a(ii)), R2 = 0.993, 102-106 નકલો/mL ના લોગ સાંદ્રતા અને ચક્ર થ્રેશોલ્ડ (Ct) વચ્ચે એક રેખીય માપાંકન વળાંક પેદા થયો હતો.પરિણામો પરંપરાગત RT-PCR પદ્ધતિઓ સાથે સારા કરારમાં છે.અંજીર પર.5a(iii) FAST-POCT પ્લેટફોર્મના 40 ચક્ર પછી પરીક્ષણ પરિણામોની ફ્લોરોસન્ટ છબીઓ બતાવે છે.અમને જાણવા મળ્યું કે FAST-POCT પ્લેટફોર્મ 102 નકલો/mL જેટલું ઓછું HAV શોધી શકે છે.જો કે, પરંપરાગત પદ્ધતિમાં 102 નકલો/એમએલ પર સીટી મૂલ્ય નથી, જે તેને લગભગ 103 નકલો/એમએલનું એલઓડી બનાવે છે.અમે અનુમાન કર્યું છે કે આ બબલ મિશ્રણની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતાને કારણે હોઈ શકે છે.વિવિધ મિશ્રણ પદ્ધતિઓનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે PCR પરીક્ષણ પ્રયોગો શુદ્ધ IAV RNA પર કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં શેક મિક્સિંગ (પરંપરાગત RT-PCR ઑપરેશનની જેમ સમાન મિશ્રણ પદ્ધતિ), શીશી મિશ્રણ (આ પદ્ધતિ, 0.12 બાર પર 3 સે) અને નિયંત્રણ જૂથ તરીકે કોઈ મિશ્રણનો સમાવેશ થતો નથી. ..પરિણામો પૂરક આકૃતિ S12 માં મળી શકે છે.તે જોઈ શકાય છે કે ઉચ્ચ આરએનએ સાંદ્રતા (106 નકલો/એમએલ), વિવિધ મિશ્રણ પદ્ધતિઓના સીટી મૂલ્યો લગભગ બબલ મિશ્રણ માટે સમાન હોય છે.જ્યારે RNA સાંદ્રતા ઘટીને 102 નકલો/mL થઈ ગઈ, ત્યારે શેક મિક્સ અને કંટ્રોલમાં કોઈ Ct મૂલ્ય નહોતું, જ્યારે બબલ મિશ્રણ પદ્ધતિએ હજુ પણ 36.9 નું Ct મૂલ્ય આપ્યું હતું, જે 38 ના Ct થ્રેશોલ્ડથી નીચે હતું. પરિણામો પ્રભાવશાળી મિશ્રણ લાક્ષણિકતા દર્શાવે છે. વેસિકલ્સ, જે અન્ય સાહિત્યમાં પણ દર્શાવવામાં આવ્યું છે, જે એ પણ સમજાવી શકે છે કે શા માટે FAST-POCT પ્લેટફોર્મની સંવેદનશીલતા પરંપરાગત RT-PCR કરતાં થોડી વધારે છે.અંજીર પર.5b 101 થી 106 નકલો/ml સુધીના શુદ્ધ IBV RNA નમૂનાઓના PCR વિશ્લેષણના પરિણામો દર્શાવે છે.પરિણામો IAV પરીક્ષણ જેવા જ હતા, R2 = 0.994 અને 102 નકલો/mL નો LOD હાંસલ કર્યો.
નકારાત્મક નિયંત્રણ (NC) તરીકે TE બફરનો ઉપયોગ કરીને 106 થી 101 નકલો/mL સુધીની IAV સાંદ્રતા સાથે ઈન્ફલ્યુએન્ઝા A વાયરસ (IAV) નું PCR વિશ્લેષણ.(i) રીઅલ ટાઇમ ફ્લોરોસેન્સ કર્વ.(ii) FAST અને પરંપરાગત પરીક્ષણ પદ્ધતિઓ માટે લઘુગણક IAV RNA સાંદ્રતા અને ચક્ર થ્રેશોલ્ડ (Ct) વચ્ચે રેખીય માપાંકન વળાંક.(iii) 40 ચક્ર પછી IAV FAST-POCT ફ્લોરોસન્ટ ઈમેજ.b, (i) રીઅલ-ટાઇમ ફ્લોરોસેન્સ સ્પેક્ટ્રમ સાથે ઈન્ફલ્યુએન્ઝા B વાયરસ (IBV) ની PCR શોધ.(ii) લીનિયર કેલિબ્રેશન કર્વ અને (iii) 40 ચક્ર પછી ફાસ્ટ-POCT IBV ફ્લોરોસેન્સ ઇમેજ.FAST-POCT પ્લેટફોર્મનો ઉપયોગ કરીને IAV અને IBV માટે તપાસની નીચલી મર્યાદા 102 નકલો/એમએલ હતી, જે પરંપરાગત પદ્ધતિઓ (103 નકલો/એમએલ) કરતાં ઓછી છે.c IAV અને IBV માટે મલ્ટિપ્લેક્સ પરીક્ષણ પરિણામો.શક્ય દૂષણ અને પૃષ્ઠભૂમિ એમ્પ્લીફિકેશનને રોકવા માટે GAPDH નો ઉપયોગ હકારાત્મક નિયંત્રણ તરીકે અને TE બફરનો નકારાત્મક નિયંત્રણ તરીકે ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.ચાર જુદા જુદા નમૂનાના પ્રકારોને ઓળખી શકાય છે: (1) GAPDH-માત્ર નકારાત્મક નમૂનાઓ ("IAV-/IBV-");(2) IAV અને GAPDH સાથે IAV ચેપ ("IAV+/IBV-");(3) IBV અને GAPDH સાથે IBV ચેપ ("IAV-/IBV+");(4) IAV/IBV ચેપ (“IAV+/IBV+”) IAV, IBV અને GAPDH સાથે.ડોટેડ લાઇન થ્રેશોલ્ડ લાઇન દર્શાવે છે.n = 6 જૈવિક રીતે સ્વતંત્ર પ્રયોગો કરવામાં આવ્યા હતા, ડેટા ± માનક વિચલન તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે.કાચો ડેટા કાચા ડેટા ફાઇલો તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે.
અંજીર પર.5c IAV/IBV માટે મલ્ટિપ્લેક્સીંગ ટેસ્ટના પરિણામો દર્શાવે છે.અહીં, શુદ્ધ RNA ની જગ્યાએ વાયરસ lysate નો ઉપયોગ નમૂનાના ઉકેલ તરીકે કરવામાં આવ્યો હતો, અને IAV, IBV, GAPDH (પોઝિટિવ કંટ્રોલ) અને TE બફર (નકારાત્મક નિયંત્રણ) માટે ચાર પ્રાઈમર FAST-POCT પ્લેટફોર્મના ચાર અલગ અલગ પ્રતિક્રિયા ચેમ્બરમાં ઉમેરવામાં આવ્યા હતા.સંભવિત દૂષણ અને પૃષ્ઠભૂમિ વૃદ્ધિને રોકવા માટે અહીં હકારાત્મક અને નકારાત્મક નિયંત્રણોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.પરીક્ષણોને ચાર જૂથોમાં વહેંચવામાં આવ્યા હતા: (1) GAPDH-નેગેટિવ નમૂનાઓ ("IAV-/IBV-");(2) IAV-સંક્રમિત (“IAV+/IBV-”) વિરુદ્ધ IAV અને GAPDH;(3) IBV-.ચેપગ્રસ્ત ("IAV-") -/IBV+") IBV અને GAPDH;(4) IAV/IBV (“IAV+/IBV+”) IAV, IBV અને GAPDH સાથે ચેપ.અંજીર પર.5c દર્શાવે છે કે જ્યારે નકારાત્મક નમૂનાઓ લાગુ કરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે હકારાત્મક નિયંત્રણ ચેમ્બરની ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા ΔRn 0.860 હતી, અને IAV અને IBV ની ΔRn નકારાત્મક નિયંત્રણ (0.002) જેવી જ હતી.IAV+/IBV-, IAV-/IBV+ અને IAV+/IBV+ જૂથો માટે, IAV/GAPDH, IBV/GAPDH અને IAV/IBV/GAPDH કેમેરા અનુક્રમે નોંધપાત્ર ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા દર્શાવે છે, જ્યારે અન્ય કેમેરા પણ પૃષ્ઠભૂમિમાં ફ્લોરોસેન્સની તીવ્રતા દર્શાવે છે. થર્મલ સાયકલિંગ પછી 40 નું સ્તર.ઉપરોક્ત પરીક્ષણોમાંથી, FAST-POCT પ્લેટફોર્મ ઉત્કૃષ્ટ વિશિષ્ટતા દર્શાવે છે અને અમને એક સાથે વિવિધ ઈન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ પેથોટાઈપ કરવાની મંજૂરી આપે છે.
FAST-POCT ની ક્લિનિકલ લાગુતાને માન્ય કરવા માટે, અમે IB દર્દીઓ (n=18) અને નોન-IB નિયંત્રણો (n=18) (આકૃતિ 6a) ના 36 ક્લિનિકલ નમૂનાઓ (નાકના સ્વેબ નમૂનાઓ) નું પરીક્ષણ કર્યું.દર્દીની માહિતી પૂરક કોષ્ટક 3 માં રજૂ કરવામાં આવી છે. IB ચેપની સ્થિતિની સ્વતંત્ર રીતે પુષ્ટિ કરવામાં આવી હતી અને અભ્યાસ પ્રોટોકોલને ઝેજિયાંગ યુનિવર્સિટી ફર્સ્ટ એફિલિએટેડ હોસ્પિટલ (હેંગઝોઉ, ઝેજિયાંગ) દ્વારા મંજૂરી આપવામાં આવી હતી.દર્દીઓના દરેક નમૂનાને બે કેટેગરીમાં વહેંચવામાં આવ્યા હતા.એક FAST-POCT નો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી અને બીજી ડેસ્કટોપ PCR સિસ્ટમ (SLAN-96P, China) નો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી.બંને એસેસ સમાન શુદ્ધિકરણ અને શોધ કીટનો ઉપયોગ કરે છે.અંજીર પર.6b FAST-POCT અને પરંપરાગત રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન PCR (RT-PCR) ના પરિણામો દર્શાવે છે.અમે ફ્લોરોસેન્સ ઇન્ટેન્સિટી (FAST-POCT) ની સરખામણી -log2(Ct) સાથે કરી છે, જ્યાં Ct એ પરંપરાગત RT-PCR માટે ચક્ર થ્રેશોલ્ડ છે.બંને પદ્ધતિઓ વચ્ચે સારી સમજૂતી હતી.FAST-POCT અને RT-PCR એ 0.90 (આકૃતિ 6b) ના પિયર્સન રેશિયો (r) મૂલ્ય સાથે મજબૂત હકારાત્મક સંબંધ દર્શાવ્યો હતો.અમે પછી FAST-POCT ની ડાયગ્નોસ્ટિક સચોટતાનું મૂલ્યાંકન કર્યું.સકારાત્મક અને નકારાત્મક નમૂનાઓ માટે ફ્લોરોસેન્સ ઇન્ટેન્સિટી (FL) વિતરણ સ્વતંત્ર વિશ્લેષણાત્મક માપ તરીકે પ્રદાન કરવામાં આવ્યું હતું (ફિગ. 6c).FL મૂલ્યો IB દર્દીઓમાં નિયંત્રણો કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતા (****P = 3.31 × 10-19; ટુ-ટેલ્ડ ટી-ટેસ્ટ) (ફિગ. 6d).આગળ, IBV રીસીવર ઓપરેટિંગ લાક્ષણિકતાઓ (ROC) કર્વ્સનું આયોજન કરવામાં આવ્યું હતું.અમે શોધી કાઢ્યું કે ડાયગ્નોસ્ટિક સચોટતા 1 (ફિગ. 6e) ના વળાંક હેઠળના વિસ્તાર સાથે ખૂબ સારી હતી.કૃપા કરીને નોંધો કે 2020 સુધીમાં કોવિડ-19ને કારણે ચીનમાં ફરજિયાત માસ્ક ઓર્ડર કરવાને કારણે, અમે IBD ધરાવતા દર્દીઓની ઓળખ કરી નથી, તેથી તમામ સકારાત્મક ક્લિનિકલ નમૂનાઓ (એટલે ​​​​કે, અનુનાસિક સ્વેબના નમૂનાઓ) માત્ર IBV માટે હતા.
ક્લિનિકલ અભ્યાસ ડિઝાઇન.FAST-POCT પ્લેટફોર્મ અને પરંપરાગત RT-PCR નો ઉપયોગ કરીને 18 દર્દીના નમૂનાઓ અને 18 નોન-ઈન્ફ્લુએન્ઝા નિયંત્રણો સહિત કુલ 36 નમૂનાઓનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું.b FAST-POCT PCR અને પરંપરાગત RT-PCR વચ્ચે વિશ્લેષણાત્મક સુસંગતતાનું મૂલ્યાંકન કરો.પરિણામો હકારાત્મક રીતે સહસંબંધિત હતા (પિયરસન r = 0.90).c 18 IB દર્દીઓ અને 18 નિયંત્રણોમાં ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા સ્તર.d IB દર્દીઓમાં (+), FL મૂલ્યો નિયંત્રણ જૂથ (-) (****P = 3.31 × 10-19; ટુ-ટેલ્ડ ટી-ટેસ્ટ; n = 36) કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે હતા.દરેક ચોરસ પ્લોટ માટે, મધ્યમાં કાળો માર્કર મધ્યનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, અને બોક્સની નીચે અને ટોચની રેખાઓ અનુક્રમે 25મી અને 75મી પર્સન્ટાઈલ્સ દર્શાવે છે.વ્હિસ્કર ન્યૂનતમ અને મહત્તમ ડેટા પોઈન્ટ સુધી વિસ્તરે છે, જેને આઉટલીયર ગણવામાં આવતા નથી.e ROC વળાંક.ડોટેડ લાઇન d એ ROC વિશ્લેષણમાંથી અંદાજિત થ્રેશોલ્ડ મૂલ્યનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.IBV માટે AUC 1 છે. કાચો ડેટા કાચા ડેટા ફાઇલો તરીકે પ્રદાન કરવામાં આવે છે.
આ લેખમાં, અમે FAST રજૂ કરીએ છીએ, જેમાં આદર્શ POCT માટે જરૂરી લાક્ષણિકતાઓ છે.અમારી ટેક્નોલોજીના ફાયદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે: (1) બહુમુખી ડોઝિંગ (કાસ્કેડ, એક સાથે, ક્રમિક અને પસંદગીયુક્ત), માંગ પર રિલીઝ (લાગુ દબાણનું ઝડપી અને પ્રમાણસર પ્રકાશન) અને વિશ્વસનીય કામગીરી (150 ડિગ્રી પર કંપન) (2) લાંબા ગાળાનો સંગ્રહ (2 વર્ષ પ્રવેગક પરીક્ષણ, વજનમાં લગભગ 0.3% ઘટાડો);(3) ભીનાશ અને સ્નિગ્ધતાની વિશાળ શ્રેણી સાથે પ્રવાહી સાથે કામ કરવાની ક્ષમતા (5500 cP સુધીની સ્નિગ્ધતા);(4) આર્થિક (FAST-POCT PCR ઉપકરણની અંદાજિત સામગ્રી કિંમત આશરે US$1 છે).મલ્ટિફંક્શનલ ડિસ્પેન્સર્સને સંયોજિત કરીને, ઈન્ફલ્યુએન્ઝા A અને B વાયરસના PCR શોધ માટે એક સંકલિત FAST-POCT પ્લેટફોર્મનું નિદર્શન અને લાગુ કરવામાં આવ્યું હતું.FAST-POCT માત્ર 82 મિનિટ લે છે.36 અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓ સાથેના ક્લિનિકલ પરીક્ષણોએ પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયરસન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતામાં સારી સુસંગતતા દર્શાવી હતી.36 અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓ સાથેના ક્લિનિકલ પરીક્ષણોએ પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયરસન ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતામાં સારી સુસંગતતા દર્શાવી હતી.Клинические тесты с 36 образцами мазков из носа показали хорошее соответствие интенсивности Плуоресценции Плуоресценции Флуоресценции стан ઇરસોના > 0,9).અનુનાસિક સ્વેબના 36 નમૂનાઓ સાથેના ક્લિનિકલ પરીક્ષણોએ પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) ની ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતા સાથે સારો કરાર દર્શાવ્યો હતો. RT-PCR Клинические испытания 36 образцов мазков из носа показали хорошее совпадение интенсивности флуоресценции со-станОресценции со ઇરસોના > 0,9).36 અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓના ક્લિનિકલ પરીક્ષણમાં પ્રમાણભૂત RT-PCR (પિયર્સનના ગુણાંક > 0.9) સાથે ફ્લોરોસેન્સ તીવ્રતાનો સારો કરાર દર્શાવવામાં આવ્યો હતો.આ કાર્યની સમાંતર, વિવિધ ઉભરતી બાયોકેમિકલ પદ્ધતિઓ (દા.ત., પ્લાઝ્મા થર્મલ સાયકલિંગ, એમ્પ્લીફિકેશન-ફ્રી ઇમ્યુનોએસેઝ અને નેનોબોડી ફંક્શનલાઇઝેશન એસેસ)એ POCT માં તેમની સંભવિતતા દર્શાવી છે.જો કે, સંપૂર્ણ સંકલિત અને મજબૂત POCT પ્લેટફોર્મના અભાવને કારણે, આ પદ્ધતિઓ માટે અનિવાર્યપણે અલગ-અલગ પ્રી-પ્રોસેસિંગ પ્રક્રિયાઓ (દા.ત., RNA isolation44, incubation45 અને washing46) ની જરૂર પડે છે, જે અદ્યતન POCT કાર્યોને અમલમાં મૂકવા માટે આ પદ્ધતિઓ સાથે વર્તમાન કાર્યને વધુ પૂરક બનાવે છે. જરૂરી પરિમાણો.આનયન-ઇન-પ્રતિસાદ-આઉટપુટ પ્રદર્શન.આ કાર્યમાં, જો કે FAST વાલ્વને સક્રિય કરવા માટે વપરાતો એર પંપ બેન્ચટોપ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ (ફિગ. S9, S10) માં સંકલિત કરી શકાય તેટલો નાનો છે, તેમ છતાં તે નોંધપાત્ર શક્તિ વાપરે છે અને અવાજ ઉત્પન્ન કરે છે.સૈદ્ધાંતિક રીતે, નાના ફોર્મ ફેક્ટર ન્યુમેટિક પંપને અન્ય માધ્યમો દ્વારા બદલી શકાય છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફોર્સ અથવા ફિંગર એક્ટ્યુએશનનો ઉપયોગ.વધુ સુધારાઓમાં, ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ અને ચોક્કસ બાયોકેમિકલ એસે માટે કિટ્સને અનુકૂલિત કરવા, નવી શોધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને કે જેને હીટિંગ/કૂલિંગ સિસ્ટમ્સની જરૂર નથી, આ રીતે પીસીઆર એપ્લિકેશન્સ માટે ટૂલ-ફ્રી POCT પ્લેટફોર્મ પ્રદાન કરવાનો સમાવેશ થઈ શકે છે.અમે માનીએ છીએ કે FAST પ્લેટફોર્મ પ્રવાહીની હેરફેર કરવાનો માર્ગ પૂરો પાડે છે, અમે માનીએ છીએ કે પ્રસ્તાવિત FAST ટેક્નોલોજી માત્ર બાયોમેડિકલ પરીક્ષણ માટે જ નહીં, પરંતુ પર્યાવરણીય દેખરેખ, ખાદ્ય ગુણવત્તા પરીક્ષણ, સામગ્રી અને દવાના સંશ્લેષણ માટે પણ એક સામાન્ય પ્લેટફોર્મ બનાવવાની સંભાવના રજૂ કરે છે. ..
ઝેજિયાંગ યુનિવર્સિટી ફર્સ્ટ એફિલિએટેડ હોસ્પિટલ (IIT20220330B) ની એથિક્સ કમિટી દ્વારા માનવ અનુનાસિક સ્વેબના નમુનાઓના સંગ્રહ અને ઉપયોગને મંજૂરી આપવામાં આવી છે.36 અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં 30 વર્ષથી ઓછી વયના 16 પુખ્તો, 7 પુખ્તો > 40 વર્ષની વયના અને 19 પુરૂષો, 17 સ્ત્રીઓનો સમાવેશ થાય છે.36 અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા, જેમાં 30 વર્ષથી ઓછી વયના 16 પુખ્તો, 7 પુખ્તો > 40 વર્ષની વયના અને 19 પુરૂષો, 17 સ્ત્રીઓનો સમાવેશ થાય છે.Было собрано 36 образцов мазков из носа, в которых приняли участие 16 взрослых < 30 лет, 7 взрослых старше, ж19ж7ут 40.30 વર્ષથી ઓછી ઉંમરના 16 પુખ્ત, 40 વર્ષથી વધુ ઉંમરના 7 પુખ્ત, 19 પુરૂષો અને 17 સ્ત્રીઓ પાસેથી છત્રીસ અનુનાસિક સ્વેબ નમૂનાઓ એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા..વસ્તી વિષયક માહિતી પૂરક કોષ્ટક 3 માં રજૂ કરવામાં આવી છે. તમામ સહભાગીઓ પાસેથી જાણકાર સંમતિ મેળવવામાં આવી હતી.બધા સહભાગીઓને ઈન્ફલ્યુએન્ઝા હોવાની શંકા હતી અને વળતર વિના સ્વેચ્છાએ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું.
FAST આધાર અને ઢાંકણ પોલિલેક્ટિક એસિડ (PLA) થી બનેલું છે અને Ender 3 Pro 3D પ્રિન્ટર (Shenzhen Transcend 3D Technology Co., Ltd.) દ્વારા મુદ્રિત છે.એડહેસિવ્સ રિસર્ચ, ઇન્ક. મોડલ 90880 પાસેથી ડબલ સાઇડેડ ટેપ ખરીદવામાં આવી હતી. મેકમાસ્ટર-કાર પાસેથી 100 µm જાડા PET ફિલ્મ ખરીદવામાં આવી હતી.સિલુએટ અમેરિકા, ઇન્ક.ના સિલુએટ કેમિયો 2 કટરનો ઉપયોગ કરીને એડહેસિવ અને પીઇટી ફિલ્મ બંનેને કાપવામાં આવી હતી. ઇલાસ્ટિક ફિલ્મ ઈન્જેક્શન મોલ્ડિંગ દ્વારા પીડીએમએસ સામગ્રીથી બનેલી છે.સૌપ્રથમ, લેસર સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને 200 µm જાડા PET ફ્રેમને કાપવામાં આવી હતી અને 100 µm ડબલ-સાઇડ એડહેસિવ ટેપનો ઉપયોગ કરીને 3 mm જાડા PMMA શીટ પર ગુંદર કરવામાં આવી હતી.PDMS પુરોગામી (Sylgard 184; ભાગ A: ભાગ B = 10:1, ડાઉ કોર્નિંગ) પછી મોલ્ડમાં રેડવામાં આવ્યું હતું અને વધારાની PDMS દૂર કરવા માટે કાચની સળિયાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.3 કલાક માટે 70 ° સે. પર ઉપચાર કર્યા પછી, 300 μm જાડા PDMS ફિલ્મને ઘાટમાંથી છાલ કરી શકાય છે.
બહુમુખી વિતરણ, માંગ પર પ્રકાશન અને વિશ્વસનીય કામગીરી માટેના ફોટા હાઇ-સ્પીડ કેમેરા (સોની AX700 1000 fps) વડે લેવામાં આવે છે.વિશ્વસનીયતા પરીક્ષણમાં વપરાતું ઓર્બિટલ શેકર SCILOGEX (SCI-O180) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું.હવાનું દબાણ એર કોમ્પ્રેસર દ્વારા જનરેટ થાય છે, અને દબાણના મૂલ્યને સમાયોજિત કરવા માટે ઘણા ડિજિટલ ચોકસાઇ દબાણ નિયમનકારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.પ્રવાહ વર્તન પરીક્ષણ પ્રક્રિયા નીચે મુજબ છે.પરીક્ષણ ઉપકરણમાં પ્રવાહીની પૂર્વનિર્ધારિત માત્રા ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવી હતી અને પ્રવાહના વર્તનને રેકોર્ડ કરવા માટે હાઇ સ્પીડ કેમેરાનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.સ્થિર ઇમેજ પછી નિયત સમયે પ્રવાહની વર્તણૂકના વિડિયોમાંથી લેવામાં આવી હતી, અને બાકીના વિસ્તારની ગણતરી ઇમેજ-પ્રો પ્લસ સૉફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવી હતી, જે પછી વોલ્યુમની ગણતરી કરવા માટે કેમેરાની ઊંડાઈ દ્વારા ગુણાકાર કરવામાં આવ્યો હતો.ફ્લો બિહેવિયર ટેસ્ટિંગ સિસ્ટમની વિગતો પૂરક આકૃતિ S4 માં મળી શકે છે.
શીશી મિશ્રણ ઉપકરણમાં 50 µl માઇક્રોબીડ અને 100 µl ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી દાખલ કરો.0.1 બાર, 0.15 બાર અને 0.2 બારના દબાણ પર દર 0.1 સેકન્ડે હાઇ સ્પીડ કેમેરા વડે મિશ્ર પ્રદર્શન ફોટોગ્રાફ્સ લેવામાં આવ્યા હતા.મિશ્રણ પ્રક્રિયા દરમિયાન પિક્સેલ માહિતી ફોટો પ્રોસેસિંગ સોફ્ટવેર (ફોટોશોપ CS6) નો ઉપયોગ કરીને આ છબીઓમાંથી મેળવી શકાય છે.અને નીચેના સમીકરણ 53 વડે મિશ્રણ કાર્યક્ષમતા પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.
જ્યાં M એ મિશ્રણની કાર્યક્ષમતા છે, N એ નમૂનાના પિક્સેલ્સની કુલ સંખ્યા છે, અને ci અને \(\bar{c}\) સામાન્યકૃત અને અપેક્ષિત સામાન્ય સાંદ્રતા છે.મિશ્રણ કાર્યક્ષમતા 0 (0%, અમિશ્રિત) થી 1 (100%, સંપૂર્ણ મિશ્રિત) સુધીની છે.પરિણામો પૂરક આકૃતિ S6 માં દર્શાવેલ છે.
IAV અને IBV માટે રીઅલ-ટાઇમ RT-PCR કીટ, જેમાં IAV અને IBV RNA નમૂનાઓ (બિલાડી નં. RR-0051-02/RR-0052-02, Liferiver, China), Tris-EDTA બફર (TE બફર નંબર B541019) , સાંગોન બાયોટેક, ચાઇના), પોઝિટિવ કંટ્રોલ આરએનએ પ્યુરિફિકેશન કિટ (ભાગ નં. Z-ME-0010, લાઇફરિવર, ચાઇના) અને GAPDH સોલ્યુશન (ભાગ નં. M591101, સાંગોન બાયોટેક, ચાઇના) વ્યાવસાયિક રીતે ઉપલબ્ધ છે.આરએનએ શુદ્ધિકરણ કીટમાં બંધનકર્તા બફર, વોશ એ, વોશ ડબલ્યુ, એલ્યુએન્ટ, મેગ્નેટિક માઇક્રોબીડ્સ અને એક્રેલિક કેરિયરનો સમાવેશ થાય છે.IAV અને IBV રીઅલ-ટાઇમ RT-PCR કીટમાં IFVA ન્યુક્લીક એસિડ પીસીઆર શોધ મિશ્રણ અને RT-PCR એન્ઝાઇમનો સમાવેશ થાય છે.બાઈન્ડિંગ બફર સોલ્યુશનના 500 µl માં 6 µl AcrylCarrier અને 20 µl ચુંબકીય માળા ઉમેરો, સારી રીતે હલાવો અને પછી મણકાનું દ્રાવણ તૈયાર કરો.A અને W ધોવામાં 21 મિલી ઇથેનોલ ઉમેરો, અનુક્રમે A અને W ના સોલ્યુશન મેળવવા માટે સારી રીતે હલાવો.પછી, IFVA ન્યુક્લીક એસિડ સાથે 18 µl ફ્લોરોસન્ટ પીસીઆર મિશ્રણ અને 1 µl RT-PCR એન્ઝાઇમને 1 µl TE સોલ્યુશનમાં ઉમેરવામાં આવ્યું, 20 µl IAV અને IBV પ્રાઈમર મેળવીને ઘણી સેકન્ડો માટે હલાવી અને સેન્ટ્રીફ્યુજ કરવામાં આવ્યું.
નીચેની આરએનએ શુદ્ધિકરણ પ્રક્રિયાને અનુસરો: (1) આરએનએ શોષણ.526 µl પેલેટ સોલ્યુશનને 1.5 મિલી સેન્ટ્રીફ્યુજ ટ્યુબમાં પીપેટ કરો અને 150 µl સેમ્પલ ઉમેરો, પછી જાતે જ ટ્યુબને 10 વખત ઉપર અને નીચે હલાવો.મિશ્રણના 676 µlને એફિનિટી કૉલમમાં સ્થાનાંતરિત કરો અને 60 સેકન્ડ માટે 1.88 x 104 ગ્રામ પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરો.ત્યારપછીના ગટરોને પછી કાઢી નાખવામાં આવે છે.(2) ધોવાનો પ્રથમ તબક્કો.એફિનિટી કોલમમાં 500 µl વોશ સોલ્યુશન A ઉમેરો, 40 સેકન્ડ માટે 1.88 x 104 ગ્રામ પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરો અને ખર્ચવામાં આવેલ સોલ્યુશન કાઢી નાખો.આ ધોવાની પ્રક્રિયા બે વાર પુનરાવર્તિત કરવામાં આવી હતી.(3) ધોવાનો બીજો તબક્કો.એફિનિટી કોલમમાં 500 µl વોશ સોલ્યુશન W ઉમેરો, 15 સેકન્ડ માટે 1.88×104 ગ્રામ પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરો અને ખર્ચવામાં આવેલ સોલ્યુશન કાઢી નાખો.આ ધોવાની પ્રક્રિયા બે વાર પુનરાવર્તિત કરવામાં આવી હતી.(4) એલ્યુશન.એફિનિટી કૉલમમાં 200 µl એલ્યુએટ ઉમેરો અને 2 મિનિટ માટે 1.88 x 104 ગ્રામ પર સેન્ટ્રીફ્યુજ કરો.(5) RT-PCR: ઇલ્યુએટને PCR ટ્યુબમાં પ્રાઈમર સોલ્યુશનના 20 μl માં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવ્યું હતું, પછી RT-PCR પ્રક્રિયા હાથ ધરવા માટે ટ્યુબને રીઅલ-ટાઇમ પીસીઆર પરીક્ષણ ઉપકરણ (SLAN-96P) માં મૂકવામાં આવી હતી.સમગ્ર તપાસ પ્રક્રિયામાં આશરે 140 મિનિટ લાગે છે (RNA શુદ્ધિકરણ માટે 20 મિનિટ અને PCR શોધ માટે 120 મિનિટ).
526 µl બીડ સોલ્યુશન, 1000 µl વોશ સોલ્યુશન A, 1000 µl વોશ સોલ્યુશન ડબલ્યુ, 200 µl એલ્યુએટ અને 20 µl પ્રાઈમર સોલ્યુશન પ્રારંભિક રીતે ચેમ્બર M, W1, W2, E અને PCR ડિટેક્શન ચેમ્બરમાં ઉમેરવામાં અને સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યા હતા.પ્લેટફોર્મ એસેમ્બલી.પછી, 150 µl નમૂનાને ચેમ્બર M માં પાઈપેટ કરવામાં આવ્યો હતો અને FAST-POCT પ્લેટફોર્મને પૂરક આકૃતિ S9 માં બતાવેલ પરીક્ષણ સાધનમાં દાખલ કરવામાં આવ્યું હતું.લગભગ 82 મિનિટ પછી, પરીક્ષણ પરિણામો ઉપલબ્ધ હતા.
જ્યાં સુધી અન્યથા નોંધવામાં ન આવે ત્યાં સુધી, તમામ પરીક્ષણ પરિણામો માત્ર FAST-POCT પ્લેટફોર્મ અને જૈવિક રીતે સ્વતંત્ર નમૂનાઓનો ઉપયોગ કરીને ઓછામાં ઓછા છ પ્રતિકૃતિઓ પછી સરેરાશ ± SD તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે.વિશ્લેષણમાંથી કોઈ ડેટાને બાકાત રાખવામાં આવ્યો ન હતો.પ્રયોગો રેન્ડમ નથી.સંશોધકો પ્રયોગ દરમિયાન જૂથ કાર્યો માટે અંધ ન હતા.
અભ્યાસ ડિઝાઇન પર વધુ માહિતી માટે, આ લેખ સાથે જોડાયેલ નેચર રિસર્ચ રિપોર્ટ અમૂર્ત જુઓ.
આ અભ્યાસના પરિણામોને સમર્થન આપતો ડેટા પૂરક માહિતીમાં ઉપલબ્ધ છે.આ લેખ મૂળ ડેટા પ્રદાન કરે છે.
છાગલા, ઝેડ. અને મધુકર, પી. સમૃદ્ધ દેશોમાં કોવિડ-19 બૂસ્ટર્સ બધા માટે રસી બનાવવામાં વિલંબ કરશે.છાગલા, ઝેડ. અને મધુકર, પી. સમૃદ્ધ દેશોમાં કોવિડ-19 બૂસ્ટર્સ બધા માટે રસી બનાવવામાં વિલંબ કરશે.છાગલા, ઝેડ. અને મધુકર, પી. સમૃદ્ધ દેશોમાં કોવિડ-19 બૂસ્ટર્સ દરેક માટે રસી બનાવવામાં વિલંબ કરશે.છાગલા, ઝેડ. અને મધુકર, પી. સમૃદ્ધ દેશોમાં કોવિડ-19 પુનઃ રસીકરણ દરેક માટે રસીકરણમાં વિલંબ કરશે.રાષ્ટ્રીય દવા.27, 1659–1665 (2021).
ફોસ્ટ, એલ. એટ અલ.ઓછી અને મધ્યમ આવક ધરાવતા દેશોમાં SARS-CoV-2 પરીક્ષણ: ખાનગી હેલ્થકેર સેક્ટરમાં ઉપલબ્ધતા અને પરવડે તેવા.માઇક્રોબાયલ ચેપ.22, 511–514 (2020).
વિશ્વ આરોગ્ય સંસ્થા.પસંદ કરેલ સાધ્ય સેક્સ્યુઅલી ટ્રાન્સમિટેડ ચેપની વૈશ્વિક વ્યાપ અને ઘટનાઓ: એક સમીક્ષા અને અંદાજ.જીનીવા: WHO, WHO/HIV_AIDS/2 https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/66818/WHO_HIV_AIDS_2001.02.pdf (2001).
ફેન્ટન, ઇએમ એટ અલ.બહુવિધ 2D મોલ્ડેડ સાઇડ ફ્લો ટેસ્ટ સ્ટ્રીપ્સ.ASS એપ્લિકેશન.અલ્મા મેટર.ઇન્ટર મિલાન.1, 124–129 (2009).
શિલિંગ, કેએમ એટ અલ.સંપૂર્ણપણે બંધ માઇક્રોફ્લુઇડિક પેપર-આધારિત વિશ્લેષણ ઉપકરણ.ગુદાકેમિકલ.84, 1579–1585 (2012).
લેપેન્ટર, એન. એટ અલ.સ્પર્ધાત્મક પેપર-આધારિત ઇમ્યુનોક્રોમેટોગ્રાફી એન્ઝાઇમ-સંશોધિત ઇલેક્ટ્રોડ્સ સાથે જોડાયેલી વાયરલેસ મોનિટરિંગ અને પેશાબની કોટિનાઇનના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ નિર્ધારણ માટે પરવાનગી આપે છે.સેન્સર્સ 21, 1659 (2021).
ઝુ, એક્સ. એટ અલ.ગ્લુકોમીટરનો ઉપયોગ કરીને બહુમુખી નેનોઝાઇમ-સંકલિત બાજુની પ્રવાહી પ્લેટફોર્મ સાથે રોગના બાયોમાર્કર્સનું પ્રમાણીકરણ.જૈવિક સેન્સર.બાયોઈલેક્ટ્રોનિક્સ.126, 690–696 (2019).
બૂ, એસ. એટ અલ.કોન્કનાવાલિન A-હ્યુમન કોરિઓનિક ગોનાડોટ્રોપિન-Cu3(PO4)2 હાઇબ્રિડ નેનોફ્લાવર, મેગ્નેટિક સેપરેશન અને સ્માર્ટ ફોન રીડિંગનો ઉપયોગ કરીને પેથોજેનિક બેક્ટેરિયાની શોધ માટે પ્રેગ્નન્સી ટેસ્ટ સ્ટ્રીપ.માઈક્રો કોમ્પ્યુટર.મેગેઝિન.185, 464 (2018).