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Was? s, das zurück Punkt-von-Sorgfalt Diagnosen hält?

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Warum warten wir noch, dass weit reichende Diagnostiktests routinemäßig wo sie vorhanden sind-? Re benötigt die meisten?

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Microfluidics Technologie hat lang versprochen, Gesundheitspflege zu revolutionieren, indem sie Diagnosetests ermöglichte, an der Punkt-vonsorgfalt durchgeführt zu werden. Der Anblick ist unwiderstehlich: ein Doktor lädt eine kleine Probe eines Patienten? s-Blut oder andere Körperflüssigkeit, in ein Wegwerf? Span? und Einsätze die in ein bewegliches Instrument. Minuten später, erlauben die Resultate, dass Behandlungentscheidungen sofort getroffen werden.

Trotz der Versprechung werden verhältnismäßig wenige Diagnosetests routinemäßig im Augenblick der Sorgfalt benutzt. Dort sind bemerkenswerte Ausnahmen, wie Abbott? System s-iStat, Harnuntersuchungteststreifen, glucometers, Blutgasanalysatoren, und schnelle Streptobakterie prüft, aber die überwiegende Mehrheit von den klinischen Proben werden noch zu einem zentralisierten Labor für Analyse transportiert. In den Notfällen wie Trauma, müssen Blutproben noch zum Labor für Tests wie gehetzt werden? Art und Schirm? zu durchgeführt werden? Notfall.?

West

Forschung in microfluidic Vorrichtungen findet an einer ständig steigenden Anzahl von akademischen Anstalten statt und Startfirmen weltweit und Tausenden der peer-reviewed Artikel werden im Feld jedes Jahr veröffentlicht. So warum warten wir noch, dass weit reichende Diagnostiktests routinemäßig wo sie vorhanden sind-? Re benötigt die meisten? Heute Kosten-protest, Ausbildungsanforderungen, Qualitätskontrolle und regelnde Bescheinigungvorschrift, dass zentralisierte Laboranlagen der beste Platz bleiben, zum der Majorität der Diagnosetests durchzuführen. Jedoch konnten diese Beschränkungen überwunden werden, wenn verwendbare Technologie vorhanden waren.

Auf-Span Lösungen existieren jetzt für das Pumpen, das Messen, Ventilausrüstung und mischen und filternproben und Reagenzien. Zellen können sortiert werden, können biochemische Reaktionen kontrolliert sein, und eine große Vielfalt der Abfragungsmodalitäten sind vorhanden. Jedoch konzentriert sich microfluidic Forschung selten auf die praktischen Anwendbarkeiten von Proben und Reagenzien in den Span an erster Stelle kommen. Es gibt einige schwierige Herausforderungen, die zurück Implementierung der microfluidic Vorrichtungen in einer Gesundheitspflegeeinstellung halten:

An der Punkt-vonsorgfalt können Benutzer komplizierte Schritte für Reagensvorbereitung und -handhabung nicht durchführen. Damit Diagnosetests außerhalb der Steuerung eine der klinischen Laborverbesserungs-Abänderungen von 1988 Labor (CLIA) durchgeführt werden können erfordert, dass sie einfach genug sind CLIA-aufgegeben zu werden und bedeuten, dass die Beispielvorbereitung und -flüssigkeit, die Schritte behandeln, herabgesetzt werden müssen. Dies heißt, dass ideal Reagenzien auf der microfluidic Vorrichtung gespeichert werden und automatisch freigegeben werden sollten.

Reagenzien wie Antikörper für Immunoassays müssen in lyophilisierter (getrockneter) Form gespeichert werden, um für eine lange Lagerbeständigkeit ohne Abkühlung beständig zu bleiben. Sie müssen vor umgebender Feuchtigkeit geschützt werden, indem sie sie innerhalb der Feuchtigkeitssperren versiegeln.

Wenn flüssige Reagenzien angefordert werden, müssen sie innerhalb ihrer eigenen Dampfsperrenpakete enthalten werden, um Verdampfung zu verhindern.

Auf-Span Flüssigkeiten müssen innerhalb der sterilen Pakete gespeichert werden, um Wachstum der Mikroorganismen zu verhindern. Dies heißt, dass sie innerhalb einer sterilen Umwelt gefüllt werden und versiegelt werden oder entkeimt werden müssen, nachdem sie versiegelt haben.

Schließlich ist es schwierig, flüssige Reagenzien in Pakete ohne Luftblasen zu versiegeln. Weil bewegliche Vorrichtungen gerüttelt werden können oder gespeichertes gedreht, Oberflächenspannung Luftblasen einschließen kann in denen sie? Regewünscht nicht, es schwierig bildend, den Luftblasen zu garantieren gewonnen? t kommen den Span. Luftblasen richten Verwüstung mit wiederholbarem Betrieb der microfluidic Vorrichtungen an.

Bis jetzt erfolgreiche Punkt-vonsorgfalt haben Diagnosevorrichtungen einige verschiedene Ansätze verwendet, um diese Herausforderungen zu überwinden:

Entwickeln Sie Proben, in denen die Probe die einzige Flüssigkeit ist

Für in einem Schrittproben es? s möglich, einen Tropfen des Bluts in einen Span über haarartige Tätigkeit zu zeichnen. Analyten reagieren mit lyophilisierten Reagenzien direkt und Produkte werden optisch oder elektrisch ermittelt. Beispiele dieser Art des Systems umfassen das Abbott iStat und Samsung LabGeo PT10. Diese Annäherung funktioniert gut für einfache Proben, aber das Problem ist, dass viele Proben mehrfache Schritte mit mehrfachen Reagenzien erfordern.

Wechselweise saugfähige Teststreifen können für eine Vielzahl der einfachen Proben von Harnuntersuchung zu Blutglukoseüberwachung benutzt werden. Jedoch liefern diese Tests im Allgemeinen qualitatives eher als quantitative Resultate.

Benutzen Sie eine Zentrifuge, um Schwerkraft zu erhöhen

Indem man Kanäle und Reaktionsräume in den Wegwerfdisketten einführt, die an der großen Geschwindigkeit in einer Zentrifuge gesponnen werden, werden Flüssigkeiten zur Peripherie gefahren, während Luftblasen zur Mitte der Diskette gefahren werden. Mehrfache Probenschritte können durchgeführt werden, indem man Zentrifugegeschwindigkeit steuert, um Flüssigkeiten von einem Stadium auf das folgende zu verschieben. Diese Systeme sind am Entfernen der Luft von den Proben und von den Reagenzien, um wiederholbare Leistung sicherzustellen sehr wirkungsvoll, aber das Diskettenformat neigt, Kosten dem Wegwerf hinzuzufügen und die Notwendigkeit, eine Diskette an der großen Geschwindigkeit zu spinnen fügt Kompliziertheit dem Instrument hinzu. Langfristige Lagerung und Freisetzung von flüssigen Reagenzien innerhalb eines Diskettenformats ist auch problematisch und häufig wird der Benutzer angefordert, Flüssigkeiten in die Disketten zu pipettieren.

Benutzen Sie die Miniflüssigkeit, die behandelt, um flüssige Reagenzien zuzuführen

Eine dritte Annäherung ist zu integrieren verkleinert, Mechanismen in das Verbrauchsmaterial oder in das Instrument Flüssigkeit-behandelnd. Z.B. enthält die Cepheid XPert Patrone eine Spritze und Ventile, um Reagenzien von Raum zu Raum zu pumpen. Das Afinion AS100 Instrument benutzt einen pipettierenden Minimechanismus, um Reagenzien zwischen getrennte Reaktionsbrunnen zu verschieben. Diese sind, viel versprechende Ansätze aber erfordern viele mechanischen beweglichen Teile, die Kosten hinzufügen können.

Alere hat vor kurzem verkündet, dass die zuerst CLIA-aufgegebene molekulare Probe für Punkt-vonsorgfalt Diagnose von Grippe A und die B.-Beispielvorbereitung und die Flüssigkeitreagensübertragung vom Operator durchgeführt werden, der eine scharfsinnige Übergangspatrone verwendet, die entworfen ist, um die Flüssigkeitbehandlung harmlos zu bilden.

Verlängern Sie Reagens-Lagerbeständigkeit mit Mehrstufendiagnoseproben

Viele Proben sind komplizierter und erfordern mehrfache Schritte mit einigen Puffern und Reagenzien. Z.B. während des neuen Ebola Ausbruchs in Westafrika, wurden einige Tests, die auf PCR basierten, Notgebrauch-Ermächtigung durch die FDA erteilt. Jedoch wegen der Kompliziertheit dieser Tests, sind sie entsprochen, um in einer Laborumwelt als im Augenblick der Sorgfalt zu verwenden. Nicht nur verzögert dieses die Kennzeichnung der angesteckten Patienten, es äußert auch die Bedenken der ausgebreiteten Infektion, indem es Blutproben transportiert, um Anlagen zu entkernen.

Damit Punkt-vonsorgfalt Prüfung erreicht sein volles Potenzial, muss Technologie vorhanden sein zu erlauben, dass kompliziertere Proben CLIA-aufgegeben werden. Solche Systeme benötigen die folgenden Attribute:

Proben sollten direkt auf das Wegwerf ohne die manuelle erforderte worden Beispielvorbereitung geladen werden.

Die Patrone muss preiswert sein; sie sollte flüssige Griffmechanismen nicht enthalten.

Flüssige Reagenzien müssen an Bord des Wegwerf innerhalb sterilen, Dampfbeweis Fächer gespeichert werden.

Antikörper für Immunoassays sollten in einem lyophilisierten Zustand gespeichert werden und vor umgebender Feuchtigkeit geschützt werden.

Das Instrumentsystem muss zum Freigeben der einzelnen flüssigen Reagenzien fähig sein und die Kontrolle ihrer Strömungsgeschwindigkeit und Volumens führte bei der Garantie zu, dass Luftblasen nicht wiederholbare flüssige Übertragung behindern

Indem man diese technischen Herausforderungen adressiert, wird eine ausgedehntere Strecke der Proben aus dem zentralen Labor heraus verschoben, um das volle Potenzial der Punkt-vonsorgfalt Diagnosen loszubinden.

Markierungs-Westen ist eine Direktion am Kontinuum.

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