Microfluidic 테스트는 iPOD(The Integrated Portable Droplets system)에 의해 더 빠르고 더 휴대 가능한 미래를 위해 변화되고 있습니다. 통합 휴대용 액적 시스템(iPODs) 장치는 박테리아 종을 식별하고 정량화하는 데 있어 높은 정확도로 신속한 결과 테스트를 위한 모바일의 저렴하고 사용자 친화적인 액적 분석 시스템을 제공합니다.
급변하는 사회에서 급변하는 테스트의 중요성은 더욱 커졌습니다. POCT(Point-of-Care Testing)는 액적 미세 유체를 사용하여 보다 신속하게 수행할 수 있지만 항상 결정적인 것은 아니며 현재 최적의 사용을 위해 일부 외부 작업이 필요합니다.
통합 휴대용 물방울 시스템(iPOD)은 중국 과학 아카데미(CAS) 칭다오 생물에너지 및 생물공정 기술 연구소(QIBEBT) 단일 세포 센터의 연구원들이 만들었습니다. 외부 펌프나 정확한 유체 제어가 필요하지 않은 자동화된 흐름 구동 액적 재주입 칩을 기반으로 하여 휴대성, 저비용 및 사용하기 쉬운 액적 분석 방법을 제공합니다. 간행물 Analytical Chemistry는 최근 연구를 발표했습니다.
연구 결과에 따르면 장치를 통한 액적의 자동 이동은 수동 처리의 필요성을 줄여 오류, 교차 오염 및 샘플 손실의 위험을 줄입니다.
그들은 또한 마이크로리터당 101에서 104 사이의 R2 값을 가진 샘플이 높은 선형성을 나타냄을 발견했습니다. iPOD 장치(독립 변수)가 샘플에 존재하는 박테리아 종(종속 변수)을 얼마나 잘 식별하고 계수할 수 있는지를 시각적으로 나타내는 선의 기능은 R2 값이 1에 얼마나 가까운지에 따라 달라집니다.
또한, 장치의 가격과 사용에 따른 후속 비용은 대규모로 경제적입니다. 이 장치의 또 다른 독특하고 중요한 특징은 휴대성으로 야외 환경이나 분산된 실험실과 같은 다양한 상황에서 사용할 수 있습니다.
이 연구의 제XNUMX저자이자 박사 과정 학생인 LIU Fengyi에 따르면 장치의 휴대성이 감소하고 있으며 더 중요한 것은 POCT를 위한 액적 기반 핵산 증폭 테스트의 개발이 제약을 받고 있다는 것입니다. "이전 보고서에서 액적 재주입에는 의심할 여지 없이 정확한 유체 제어가 필요합니다."라고 그는 덧붙였습니다. 여기에서는 액적 재주입 칩의 낮은 장비 비용과 낮은 시약 사용이 어떻게 실험 설정과 작동 방법을 크게 단순화하는지 보여줍니다.
액적 미세유체 시험은 분석을 위해 소량의 액체를 얻는 것과 관련이 있으며, 여기에는 종종 세포 조작과 단일 세포 또는 단일 분자 분석이 포함됩니다. LAMP(Loop-mediated isothermal amplification) 매우 낮은 수준의 정량적 검출은 iPOD가 해결하는 문제입니다.
iPOD가 있는 액적은 디지털 LAMP 덕분에 샘플에 존재하는 핵산의 양을 결정하는 데 매우 민감하고 정확합니다. 단점은 정밀한 유체 관리와 외부 펌프가 필요하다는 것입니다. 이 두 가지 모두 휴대성을 제한하고 비용을 증가시킵니다. 공저자이자 공동 연구원인 GE Anle에 따르면 "우리는 외부 펌프 없이 정확한 유체 제어 및 액적 전달이 가능한 액적 재주입 방법을 제시하며, 이 방법에서는 액적을 수동적으로 정렬하고 간격을 두고 개별적으로 감지할 수 있습니다."
iPOD에서는 액적 생성기, 가열 장치 및 형광 신호 판독기가 소형 접이식 장치에 통합되어 추가 펌프 및 정밀한 유체 관리가 필요하지 않습니다.
이 기술이 잠재력을 최대한 발휘하려면 시스템 안정성 향상 및 액적 디지털 PCR(ddPCR)용 열순환 모듈 포함을 포함하여 향후 변경이 필요합니다. 이 시스템은 대규모의 표준화된 생산을 위한 다른 저렴한 칩 재료를 추가하고 완전 자동화된 작동 프로세스를 도입하여 더욱 사용자 친화적이 될 것입니다.
단세포 센터에서, 교수. MA Bo는 이 연구의 주 저자입니다. "장치가 완전히 개발되면 우리는 현장 생화학 검사에서 보다 임상 시험 기반 환경에 이르기까지 광범위한 응용 분야에서 기술이 사용되는 것을 볼 수 있기를 희망합니다."라고 그는 말했습니다.
출처: scitechdaily
Günceleme: 07/05/2023 17:34