이 방법을 사용하면 전자 전문 지식이 없는 개인이 분자 진단에 중요한 이체 핵산 증폭 및 검출을 위해 이 형광계와 같은 계측기를 만들 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 시스템이 저렴한 비용으로 시판되는 재료 및 오픈 소스 소프트웨어에서 완전히 조립될 수 있다는 것입니다. 이 불소계는 다중 이더실 증폭 방법과 함께 사용될 수 있다.
이것은 isothermal 증폭 방법이 점점 전염되고 승계한 질병의 넓은 범위를 검출하기 위하여 이용되기 때문에 중요합니다. 광학 하우징을 조립하려면 3/16인치 길이의 4-40 스레드 인서트를 광학 인클로저 바닥 STL 조각의 구멍에 넣고 1/4인치 길이의 4-40 스레드 인서트를 다른 모든 구멍에 배치합니다. 중앙 테스트 보드를 삽입하여 상단을 향하고 장치의 중앙 축에 가장 가까운 5 개의 핀으로 하우징의 상단 캐비티에 넣고 3/16 인치 길이의 4-40 나사로 테스트 보드를 고정하십시오.
중앙 테스트 보드 아래 섹션에 20mm 초점 길이 렌즈 중 하나를 놓고 볼록한 면이 장치의 바닥을 향하고 테스트 보드에서 멀리 떨어지게 됩니다. 첫 번째 구성을 만들려면 긴 패스 필터를 20mm 초점 길이 렌즈 아래의 다음 섹션에 배치합니다. 두 번째 구성을 만들려면 두 개의 노란색 방출 필터 호일을 렌즈 아래 섹션에 배치합니다.
첫 번째 구성을 만들려면 제조업체에서 지정한 필터 방향을 관찰하면서 대각선 섹션에 대각선 미러를 배치합니다. 두 번째 구성을 만들려면 빔 스플리터를 대각선 섹션에 배치합니다. 두 번째 20mm 초점 길이 렌즈를 구성에 따라 이축 거울 또는 빔 스플리터 아래 섹션에 배치하고 볼록 측이 장치의 상단을 가리킵니다.
첫 번째 구성을 만들려면 이색 거울의 오른쪽에 여기 필터를 배치하여 화살표가 이색 거울을 향해 가리키는지 확인합니다. 두 번째 구성을 만들려면 빔 스플리터의 오른쪽에 있는 섹션에 파란색 여기 필터 호일 1개를 배치합니다. 15mm 초점 길이 렌즈를 이색 거울을 향한 볼록 측과 함께 여기 필터 오른쪽에 놓습니다.
그리고 구성에 따라 LED가 디크로이크 미러 또는 빔 스플리터를 향하여 인쇄의 나머지 섹션에 LED를 배치합니다. LED에서 이어지는 두 와이어가 오목 채널에 삽입되어 인쇄가 단단히 닫히도록 하십시오. 그리고 3D 프린팅 피스의 반대편에 대한 설정을 반복합니다.
그런 다음 광 성분으로 조각의 빈 면을 닫기 위해 대수의 아래쪽 절반의 오목한 홈에 둘러싸인 의 상부 절반의 압출 부분을 배치합니다. 그리고 3/8 인치 길이의 4-40 나사와 함께 부품을 고정하십시오. 전자 제품 및 터치 스크린을 조립하려면 두 개의 미니 브레드보드를 연결하고 마이크로 컨트롤러를 브레드보드 중 하나에 배치하여 마이크로 컨트롤러의 마이크로 USB 포트가 바깥쪽으로 향하도록 합니다.
LED 변조를 연결하려면 LED+드라이버의 CTL 핀을 마이크로 컨트롤러의 디지털 핀에 연결합니다. 그리고 마이크로 컨트롤러의 GND 핀에 LED 드라이버의 LED 핀. 브레드보드 뒷면의 플라스틱 커버를 제거하고 브레드보드의 접착 식 백업을 3D 인쇄 부품에 눌러 LCD 스크린 홀더 STL 인쇄된 조각의 뒷면에 결합된 브레드보드를 부착합니다.
1인치 길이의 4-40 나사로 광학 인클로저 내부에 조립된 브레드보드로 LCD 스크린 홀더를 고정합니다. LED 전원 공급 장치를 연결하려면 LED 드라이버의 LED 포지티브 핀을 첫 번째 LED의 양수 와이어에 연결합니다. 그리고 첫 번째 LED의 음수 와이어를 브레드 보드의 두 번째 LED의 양수 와이어에 연결합니다.
두 번째 LED의 음수 와이어를 LED 드라이버의 LED 핀에 연결합니다. LED 전원 공급 장치를 연결하려면 배럴 잭을 2핀 어댑터에 사용하여 10볼트 전원 공급 장치의 양수 및 음수 와이어를 LED 드라이버의 VIN+및 VIN 핀에 각각 연결합니다. 센서 테스트 보드 전원 공급 장치 및 데이터 전송을 연결하려면 4핀 암컷을 남성 점퍼 와이어에 사용하여 라이트-디지털 센서 테스트 보드의 SCK, SDA, VDUT 및 GND 핀을 LCD 홀더 인쇄의 오른쪽 상단의 틈을 통해 미니 브레드보드에 연결합니다.
브레드보드에서 마이크로컨트롤러의 3.3볼트 핀과 테스트 보드의 VDUT 핀, 마이크로 컨트롤러의 GND 핀 및 두 테스트 보드의 GND 핀, 마이크로 컨트롤러의 아날로그 4핀 및 두 테스트 보드의 SDA 핀, 마이크로 컨트롤러의 아날로그 5핀, 마이크로 컨트롤러의 아날로그 5핀 두 테스트 보드의 SCK 핀이 모두 연결되어 있습니다. 4개의 M2.5 나사를 사용하여 단일 보드 컴퓨터를 LCD 화면 홀더에 고정하고 단일 보드 컴퓨터의 HDMI 및 전원 어댑터 포트가 위쪽으로 향하고 있으며 3D 인쇄 부분을 중심으로 단일 보드 컴퓨터를 배치합니다. 그런 다음 터치 스크린 지침에 따라 터치 스크린 디스플레이를 단일 보드 컴퓨터에 연결합니다.
그리고 단일 보드 컴퓨터의 HDMI 포트를 터치 스크린의 HDMI 포트에 연결합니다. 실시간 형광 데이터를 기록하려면 열 차단이 켜져 있고 적절한 온도에 도달한 후 단일 보드 컴퓨터에서 전원을 공급하고 단일 보드 컴퓨터를 마이크로 컨트롤러에 연결하는 마이크로 USB를 USB 케이블로 사용합니다. 터치 스크린에서 제공된 Python 스크립트를 열고 측정 시간을 변경합니다.
변수 출력 파일 경로를 프로그램이 생성하는 데이터 파일의 이름으로 변경합니다. 그리고 직렬 포트 변수를 원하는 값으로 변경합니다. 열 블록에 모니터링할 반응을 포함하는 두 개의 PCR 튜브를 배치합니다.
그리고 각 광학 채널에서 압출되는 네 개의 못 사이를 중심으로 PCR 튜브를 사용하여 열 블록에 형광계를 배치합니다. 3D 인쇄 형광계가 부착되어 있는지 확인한 후 LED용 전원 공급 장치 어댑터를 연결하고 파이썬 프로그램을 시작합니다. 두 PCR 튜브의 실시간 형광을 측정하기 위한 그래픽 사용자 인터페이스가 LCD 화면에 나타납니다.
실험이 끝나면 사용자 정의 위치에 저장된 측정값과 출력 데이터 파일을 봅니다. 일단 조립되면 FITC 염료의 희석 계열으로부터 형광을 측정하여 형광계 성능을 검증할 수 있습니다. 이 대표적인 분석에서, 플루오리미터의 두 채널은 원하는 범위에 걸쳐 선형 반응을 보였다.
여기에 도시된 재조합 중합효소 증폭 양성 및 형광계의 제2 구성에 측정된 표준 상용 키트의 음성 제어 반응의 기준선-차감형 형광양성이다. 형광계의 첫 번째 구성에서 SARS-COVID-2 RNA에 대한 맞춤형 역전사 루프-중재된 이더스말 증폭 반응의 실시간 형광 측정은 임상적으로 관련된 RNA 카피 수에 걸쳐 증폭이 발생함을 나타낸다. 글로벌 공급망이 매우 스트레스를 받는 시기에 이 플루오리미터와 같은 장비의 오픈 소스 조각은 전염병과 관련된 건강 불평등을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
