Name: fabricating cotton analytical devices
Uploaded: 2016-08-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 40 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Cotton Analytical Devices at JoVE.com

Bu çalışma Bilim ve Teknoloji Tayvan Bakanlığı&#39;ndan hibe tarafından kısmen desteklenmiştir (EN 104-2628-e-007-001-My3 (CMC)), ve Taichung Gaziler General Hospital <span style="color: rgb(34, 34, 34); font-family: arial, sans-serif; font-size: 12.8px; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; orphans: auto; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 1; word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px; display: inline !important; float: none; background-color: rgb(255, 255, 255);">(TCVGH-1056904C (MYH)).

DİKKAT: Uygun laboratuvar hijyen uygulamaları gerekmektedir. Bu POC cihazı kullanırken eldiven ve evrensel önlemler gereklidir. Yeterli sterilizasyon prosedürleri düzgün yapılmadığı takdirde sonuçları veya enfeksiyon bulaşma meydana gelebilir. 1. Test Şerit Cihazları hazırlayın <ol><li> Temas açısı ölçümü 8 (Şekil 3) ile temizlik pamuk dış tabakasının hidrofobikliğini belirleyin. </li><li> Bir kağıt kesici (Şekil 2A) ile 5.5 cm x 1 cm parçalar halinde temizlik pamuk keserek pamuk bazlı analitik cihaz imal. </li><li> Üç satır laminasyon filmi standart bir levha delik açın (ø = 0.5 cm); birbirini takip eden iki delik arasındaki mesafe 1 cm&#39;dir. NOT: Her laminasyon filmi, standart bir tabaka (5.5 cm x 2 cm) (Şekil 2B) kullanılarak yapılabilir üç test alanları gibi bir çok 36 nolu ayrı ayrı test şeritleri. </li><li> temizlik pamuk Sandwich (characterizLaminasyon filmi, örneğin, bir tarafta laminasyon filmi delik delinmiş sac, ve diğer tarafta da laminasyon filmi bir delinmemiş tabaka (deliksiz) iki adet arasında dış hidrofobiklik ve iç hidrofilikliği) tarafından ifa. Cihazı paketlemek için bir laminar içine derleme yerleştirin. Bu cihazın mekanik mukavemet artırır ve harici, su geçirmez katmanı sağlar. NOT: Delik çapları 0.47 cm laminasyon sonra 0.5 cm ~ den küçülecek. Bazı hafif boşluklar her deliğin çevresinde temizlik pamuk ve laminasyon filmi arasında kalacaktır. Bu hafif bir boşluk, bir sonraki aşamada yapılan deney tampon çevrelerinde yerleştirilmesini kolaylaştırır. </li><li> Yani montaj, bireysel 5,5 cm x 1 cm test şeridi cihazları kesmek için makas bir çift kullanın, delinmiş laminasyon sac / pamuk ped / deliksiz laminasyon sac &quot;sandviç&quot; (Şekil 2C). (Daha sonra açıklanacağı şekilde 48 cihazlar standart eğrileri oluşturmak için toplam 18 cihazlar yapmakNitrit deneyi için, BSA Deney 15 aygıtları ve ürobilinojen tahlilinde 15 cihazları). </li><li> Her test alanının ortasına (laminasyon filmi kapsamına girmeyen) den (küçük bir akışkan kanalı gibi) bir yarık kesmek için keskin bir bıçak ya da jilet kullanın, karşısında ve boyuna cihazın hidrofilik tabakasına test alanının hidrofobik katmanı sayesinde, dikkatli olmak sandviç cihazı (Şekil 2B) derinliği ile yarım kesmek için. </li><li> Laminasyon (Şekil 2E) her deliğin çevresine boşlukları içine kaydırarak kağıt testi yastıkları (ø = 0.5 cm) uygulayın. </li></ol> 2. idrar tahlili için Standartlar ve Gösterge Çözümleri hazırlayın <ol><li> (Di) deiyonize su, 100 ml 69.0 mg sodyum nitrit çözülmesiyle 10.0 mm nitrit stok çözelti hazırlayın. Bir nitrit konsantrasyonu, standart solüsyonların dizi (2.500, 1.250, 625, 312, 156, ve 78 mcM) oluşturmak için DI su nitrit stok solüsyonu sulandırmak (Şekil4A). </li><li> 100 ml PBS çözeltisi 415 mg BSA çözülmesiyle 60 uM sığır serum albümini (BSA) bir stok çözelti hazırlayın (10 M fosfat tamponu, 0.0027 M potasyum klorür ve 0.137 M sodyum klorür, pH 7.0). BSA konsantrasyonu standart solüsyonların bir dizi oluşturmak için DI su BSA stok solüsyonu sulandırmak (30, 15, 7.5, 3.75 ve 1.875 uM) (Şekil 4B). </li><li> 100 ml Dİ su içinde 2.5 gr urobilinogen çözülmesiyle 25 g / L ürobilinojen stok çözelti hazırlayın. Ürobilinojen konsantrasyonu, standart çözümlerin (7.8, 15.6, 31.2, 62.5 ve 125 mg / L) (Şekil 4C) bir dizi oluşturmak için DI su stok ürobilinojen çözeltisi ile seyreltilir. </li><li> 50 mM sülfanilamid, 330 mM sitrik asit ve 10 mM N- (1-naftil) etilenediamin diklorid içeren nitrit gösterge solüsyonu hazırlanır. </li><li> 250 mM sitrat tampon çözeltisi (pH 1.8) ve% 95 etanol içinde tetrabromophenol mavi 3.3 mM solüsyonu BSA gösterge solüsyonu hazırlanır. </li><li>0.1 M 4-dimetilamin benzaldehit içeren ürobilinojen indikatör çözeltisi hazırlayın. </li></ol> 3. Gösterge Pads hazırlayın <ol><li> Üç yuvarlak şekilli pedleri veya diskler (ø = 0.5 cm) kromatografi kağıttan kesilmiş ve bir çözüm standart bir eğri (bölüm 4) oluşturmak için her test şeridi cihaz üzerine onlara (üç deney şeridi üzerinde her bir deney için bir tane) her yerleştirin. </li><li> toplanma üç laminasyon filmi deliklerin her anda, laminasyon filmi ve kesim deliğin çok kenarlarında pamuk test pedi arasında hafif bir boşluk görüyoruz. laminasyon filmi delik kağıt test pedi daha çapı biraz daha küçüktür, dikkat edin. NOT: Birlikte, bu özellikler kağıt testi ped cihazının pamuk testi ped kısmına karşı uygulanacak izin böylece laminasyon filmi deliğin kenarlarına altında bahsedilen ince boşluk, yani içine kağıt testi ped kayma kenarları. Bu yerde kağıt testi yastıkları tutar. </li><li> Nitrit assa hazırlayınCihaz y Porsiyon. <ol><li> Coat nitrit göstergesi (adım 2.4 hazırlanmış) çözeltisi ve ortam sıcaklığında tamamen kurumasını bekleyin 4 ul nitrit tahlil ped. </li></ol></li><li> Tespit Cihazı Toplam Protein Deney Porsiyon hazırlayın. <ol><li> Kat BSA göstergesi çözeltisi (adım 2.5 hazırlandı) ve oda sıcaklığında tam olarak kurumasına izin 4 ul toplam protein tahlili pedi. </li></ol></li><li> Tespit Cihazının Uroblinogen Deneyi Porsiyon hazırlayın. <ol><li> Kat uroblinogen (adım 2.6 hazırlandı) ve oda sıcaklığında tam olarak kurumasına izin 4 ul uroblinogen deney takımı. </li></ol></li></ol> 4. Pamuk temelli Analitik Cihaz için standart eğrileri oluşturun <ol><li> hazırlanan her standart için, önceden hazırlanmış bir cihazın emici ucunu batırın ~ 10 sn (emilim hacmi standart çözeltisi içine (deney göstergelerinin (bakınız bölüm 3.4) ile önceden yüklenmiş)200-300 ul) (Şekil 2F). </li><li> 10 dk kolorimetrik reaksiyonlar (Şekil 2F) tamamlamak için bir çevre ortamında pamuk tabanlı bir aygıt yerleştirin. üç kopya halinde her bir deney tekrar edin. </li><li> Her test pedi (Şekil 2G) meydana gelen kolorimetrik değişim analiz cihazı tarayın. Bir masaüstü tarayıcı ve görüntü çözünürlüğü 600 dpi RGB modunda tarama testi pedleri camına deney yastıkları ortaya çıkan bir yer. jpeg formatında her görüntü kaydetme. </li><li> Ilgili renk yoğunlukları (Şekil 2H) belirlemek için görüntü analizi yazılımı kullanılarak bir bilgisayarda taranan görüntüyü analiz edin. <ol><li> http://imagej.nih.gov/ij/ at ImageJ yazılımı indirin. Taranan görüntü dosyaları açın. Menü komutları Görüntü seçin ve 8-bit gri tonlama RGB görüntüleri dönüştürmek için &quot;Type&quot; ı seçin. </li><li> Test pedi analitik alanı seçmek için araç çubuğundaki &quot;Oval&quot; aracını kullanın. Seçin menü comm içinde &quot;Analiz&quot;Eleştiri ve renk yoğunluğunu analiz etmek &quot;Tedbir&quot; seçeneğini seçin. Kayıt yoğunluğu sonuçlarını anlamına gelir. </li></ol></li><li> Nitrit, total protein ve ürobilinojen deneyleri (Şekil 2I) standart eğrileri kurmak. <ol><li> Standart nitrit, toplam protein ve ürobilinojen çözeltiler farklı konsantrasyonlarını gösterir ve stastical yazılımı kullanılarak, iki boyutlu bir koordinat sistemine göre ortalama yoğunluğu sonuçlarıyla karşılaştırıldı. </li><li> karesel model ve lineer regresyon modelleri ile total protein ve ürobilinojen deneyleri için standart eğrileri tarafından nitrit tayini için standart eğriye uyacak. </li></ol></li></ol> 5. Kuruluş Standart Eğri değerleri kullanma Bilinmeyen Numune Konsantrasyonları belirleyin <ol><li> , Nitrit, total protein ve bilinmeyen çözümler ürobilinojen konsantrasyonlarını belirlemek standart çözüm konsantrasyonlarını ve nitrit yerine ölçülen yoğunluk sonuçları, total protein ölçmek için tarif edildiği gibi cihazı kullanmak ve urobi için2. adımda inşa modellerin denklem içine linogen deneyleri. </li></ol>

<ol>
	<li>Yager, P., Domingo, G. J., Gerdes, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Point-of-care+diagnostics+for+global+health.">Point-of-care diagnostics for global health.</a> Annu. Rev. Biomed. Eng. 10, 107-144 (2008).</li><li>Chin, C. D., Linder, V., Sia, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Commercialization+of+microfluidic+point-of-care+diagnostic+devices.">Commercialization of microfluidic point-of-care diagnostic devices.</a> Lab Chip. 12, 2118-2134 (2012).</li><li>Lu, Y., Shi, W., Jiang, L., Qin, J., Lin, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+prototyping+of+paper-based+microfluidics+with+wax+for+low-cost,+portable+bioassay.">Rapid prototyping of paper-based microfluidics with wax for low-cost, portable bioassay.</a> Electrophoresis. 30 (9), 1497-1500 (2009).</li><li>Ballerini, D. R., Li, X., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flow+control+concepts+for+thread-based+microfluidic+devices.">Flow control concepts for thread-based microfluidic devices.</a> Biomicrofluidics. 5 (1), 014105 (2011).</li><li>Lin, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cotton-based+Diagnostic+Devices.">Cotton-based Diagnostic Devices.</a> Scientific reports. 4, 6976-6976 (2013).</li><li>Hsu, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+the+VEGF+level+in+aqueous+humor+of+patients+with+ophthalmologically+relevant+diseases+via+ultrahigh+sensitive+paper-based+ELISA.">Monitoring the VEGF level in aqueous humor of patients with ophthalmologically relevant diseases via ultrahigh sensitive paper-based ELISA.</a> Biomaterials. 35 (12), 3729-3735 (2014).</li><li>Hsu, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monitoring+VEGF+levels+with+low-volume+sampling+in+major+vision-threatening+diseases:+age-related+macular+degeneration+and+diabetic+retinopathy.">Monitoring VEGF levels with low-volume sampling in major vision-threatening diseases: age-related macular degeneration and diabetic retinopathy.</a> Lab Chip. 15 (11), 2357-2363 (2015).</li><li>Kwok, D., Neumann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contact+angle+measurement+and+contact+angle+interpretation.">Contact angle measurement and contact angle interpretation.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (3), 167-249 (1999).</li><li>Martinez, A. W., Phillips, S. T., Butte, M. J., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+paper+as+a+platform+for+inexpensive,+low-volume,+portable+bioassays.">Patterned paper as a platform for inexpensive, low-volume, portable bioassays.</a> Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 46 (8), 1318-1320 (2007).</li><li>Li, X., Tian, J. F., Shen, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+biomarker+assay+with+microfluidic+paper-based+analytical+devices.">Quantitative biomarker assay with microfluidic paper-based analytical devices.</a> Anal. Bioanal. Chem. 396 (1), 495-501 (2010).</li><li>Coad, S., Friedman, B., Geoffrion, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+Urinalysis.">Understanding Urinalysis.</a> medscape. 7 (3), 269-279 (2012).</li><li>Kupka, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+urine+urobilinogen+and+bilirubin+assays+in+predicting+liver+function+test+abnormalities.">Accuracy of urine urobilinogen and bilirubin assays in predicting liver function test abnormalities.</a> Ann. Emerg. Med. 16 (11), 1231-1235 (1987).</li><li>Binder, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Failure+of+prediction+of+liver+function+test+abnormalities+with+the+urine+urobilinogen+and+urine+bilirubin+assays.">Failure of prediction of liver function test abnormalities with the urine urobilinogen and urine bilirubin assays.</a> Arch. Pathol. Lab. Med. 113 (1), 73-76 (1989).</li><li>Gubala, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Point+of+care+diagnostics:+status+and+future.">Point of care diagnostics: status and future.</a> Anal. chem. 84 (2), 487-515 (2011).</li><li>Vaidya, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Urinary+biomarkers+for+sensitive+and+specific+detection+of+acute+kidney+injury+in+humans.">Urinary biomarkers for sensitive and specific detection of acute kidney injury in humans.</a> Clin. Transl. Sci. 1 (3), 200-208 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests. S.C.L., C.M.K., F.G.T., and C.M.C. are inventors of a patent (patent No.: US 8691162 B1) owned by National Tsing Hua University on the basis of the work reported in this manuscript. S.C.L., C.M.K., F.G.T., and C.M.C.have patents pending in Taiwan and China based on the work reported in this manuscript. M.Y.H. declares no potential conflict of interest.

Bu protokol kritik adım ve filtre kağıdı (kromatografisi filtre kağıdı veya kantitatif filtre kağıdı) (hidrofobiklik / hidrofiliklik değişen) pamuklu malzeme uygun kombinasyonunu belirlemek dahildir. İyi planlanmış ve idam cihaz tasarımı en iyi performansı kolorimetrik deneyleri için niteliklerini vermektedir. Bizim kolorimetrik tahlil sonuçlarından, burada sunulan pamuk bazlı analitik cihaz birden hastalık tespiti için bir platform olarak büyük bir potansiyele gösteriyor. <p class="jove_c...

Nokta-bakım gelişimi (POC), uygun fiyatlı, sağlam ve kolay kullanılan küresel sağlık 1,2 geliştirmek için zorunludur olan tanı cihazları. Özellikle, cihazlar selüloz yüzeylerde (örneğin, kağıt, iplik ve pamuk) nedeniyle aynı anda her yerde, uygun fiyatta, hızlı sonuçlar 3-7 sağlamak için kullanım, sağlamlık ve kapasite kolaylığı, düşük maliyet analizi için umut verici analitik platformlar sağlamak oluşan. Burada, idrar tahlili için bir yanal akış tabanlı biçimini kullanan bir pamuk bazlı analitik cihazın geliştirilmesini açıklayacak. Bu pamuk bazlı analitik cihaz birkaç anahtar avantajları ile alternatif bir algılama yaklaşım sağlamaktadır: en az insan çaba ile i) üretimi; ii) düşük maliyetli; iii) kapasitesi çapraz kontaminasyon endişeleri olmaksızın birden çok farklı deneyleri yapmak için kullanılacak; . iv) aygıt bağımsızlığı, yani, yetenek ek donanım ve / veya elektrik olmadan çalıştırılmak üzere; ve h) Hızı (kolorimetrik tahlilleri) 10 dakika içinde tamamlanabilir. Bu pamuk bazlı analitik cihazı yapısı dört bölüme ayrılabilir: i) dış hidrofobik katman üzerinde doğal olarak hidrofobik olan pamuk; ii) dahili olarak hidrofiliktir ve sıvı fitilleme bir ulaşım kanalı olarak hizmet veren pamuk, bağlanan ve pamuk kullanılan ancak reaksiyon / test pedleri yerleştirilmesi için delikleri delinmiş içeren sıkıştırır iii) laminasyon filmi; ve iv) kolorimetrik deney için reaksiyon alanları olarak pamuk (spesifik olarak, boşlukta laminasyon filmi üzerinden delinmiş) dış yüzeyi üzerine yerleştirilen / kaplanmış Reaktif ile gömülürler kromatografi kağıdı test pedleri, (örneğin, nitrit, toplam protein, pH ve ürobilinojen tahlilleri) ve sonuçları ekran. aşağıdaki şekilde test mekanizmadır. pamuk bazlı analitik cihaz borç yoluyla yarım nüfuz hatları ile atılırsaPamuk malzemesinin h numunesi reaktif pedler kullanılan ulaşmasını sağlayan bir akış kanalı oluşturmak için. Çözelti testi pedleri (Şekil 1) emme ucundan akışkan kanalı boyunca kötü olduğunu bunun üzerine analitik cihazın emici kenarı, hedef numunenin içine batırılır. Test yastığının emici gücü pamuktan daha büyük olduğundan, deney yastıkları tarafından emilir çözümler hiçbir reflow akışkan kanala geri kalmayacak şekilde sıkıca Test ped kağıt içinde yer alır ve kolorimetrik sonuçlar daha sonra sabit hale Test pedi malzemesi. Reaksiyon sonunda, kolorimetrik sonuçlar bir masaüstü tarayıcısı üzerinden kaydedilir ve görüntü analiz yazılımı ile analiz edilmiştir.

<table><tbody><tr><td>bovine serum albumin</td><td>Sigma-Aldrich, US</td><td>No. 9048468</td><td>&amp;ge; 99%</td></tr><tr><td>nitrite&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich, US</td><td>No. 7632000</td><td>&amp;ge; 99%</td></tr><tr><td>urobilinogen&amp;nbsp;</td><td>Santa Cruz Bio, US</td><td>No. SC-296690</td><td></td></tr><tr><td>citrate</td><td>Sigma-Aldrich U.S</td><td>No. 6132043</td><td>&amp;ge; 99%</td></tr><tr><td>tetrabromophenol blue</td><td>Sigma-Aldrich U.S</td><td>No. 4430255</td><td>&amp;ge; 99%</td></tr><tr><td>sulfanilamide</td><td>Sigma-Aldrich U.S</td><td>No. 63741</td><td>&amp;ge; 99%</td></tr><tr><td>citric acid&amp;nbsp;</td><td>Sigma-Aldrich U.S</td><td>No. 77929</td><td>&amp;ge; 99.5%</td></tr><tr><td>&amp;nbsp;N-(1-naphthyl) ethylenediamine dihydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich U.S</td><td>No. 1465254</td><td>&amp;ge; 98%</td></tr><tr><td>4-(Dimethylamine)benzaldehyde</td><td>AlfaAesar, U.S</td><td>No. A11712</td><td>&amp;ge; 98%</td></tr><tr><td>Methyl Red sodium salt</td><td>sigma, U.S</td><td>No. 114502</td><td>&amp;ge;95%</td></tr><tr><td>Bromothyle blue</td><td>sigma, U.S</td><td>No. 114413</td><td>&amp;ge;95%</td></tr><tr><td>Shiseido Cleansing Cotton</td><td>Shiseido, Japan</td><td>No. 79014</td><td></td></tr><tr><td>chromatography paper</td><td>GE Healthcare Whatman, Springfield Mill, UK</td><td>No. 30306132</td><td></td></tr><tr><td>plastic substrate</td><td>lamination film, MAS</td><td>A4</td><td>216 mm x 303 mm</td></tr><tr><td>scanner</td><td>microtek scanmaker</td><td>&amp;nbsp;i2400</td><td></td></tr><tr><td>paper cutter</td><td>Life paper cutter</td><td>No.306</td><td></td></tr><tr><td>laminator</td><td>AURORA&amp;nbsp;</td><td>LM4231H</td><td></td></tr><tr><td>laminator film</td><td>UNI LAMI&amp;nbsp;</td><td>4A</td><td></td></tr></tbody></table>

fabricating cotton analytical devices

Sağlam, düşük maliyetli analitik cihaz kullanıcı dostu, hızlı ve uygun fiyatlı olmalıdır. Bu tür cihazlar da kıt örnekleri ile çalışır ve takip tedavi için bilgi sağlamak gerekir. Burada, bir yanal akış tabanlı bir format kullanır ve kolay, hızlı, ucuz imal edilir ve yürütmek için kullanılabilir (yani, nitrit, toplam protein ve ürobilinojen tahlilleri) değerlendirme cihazı pamuk bazlı idrar tahlili gelişimini göstermektedir çapraz bulaşma endişeleri olmaksızın çoklu testler. Pamuk akımı bazlı analiz için kaldıraçlı doğal emme özellikleri olan selüloz liflerinin oluşmaktadır. Bizim pamuk bazlı analitik cihazın sade ama şık fabrikasyon süreci bu çalışmada açıklanmıştır. Pamuk yapısı ve test pedi düzenlenmesi hidrofobikliği ve her malzemenin emme gücü yararlanır. Çünkü bu fiziksel özelliklerinin, kolorimetrik sonuçları ısrarla testin yapışabilirped. Bu cihaz zamanında klinik bilgi almak için hekimlerin sağlar ve erken müdahale için bir araç olarak büyük bir potansiyel gösterir.

Biz başarıyla hidrofil (iç kısım) ile karakterize piyasada mevcut temizlik pamuk ve hidrofobik (dış kısım) özellikleri (Şekil 1A) kullanarak pamuk bazlı analitik cihazların geliştirilmesini göstermiştir. 3 temas açısı ölçüm sonuçlarını göstermektedir. Dış pamuk hidrofobik arayüzü 127,35 ° ± 4.73 ° idi. (Şekil 2F) analizleri kullanıcı dostu bir bakış açısıyla, burada kullanılan ko...

Watch this Scientific Journal Video about Fabricating Cotton Analytical Devices at JoVE.com

Fabricating Cotton Analytical Devices

To investigate simple fabrication approaches for multiple assay needs, we created a fluid-absorbing channel system made of cotton material. This device was used to establish a multiple detection platform, and solve contamination issues that commonly affect lateral flow-based biomedical devices, for clinical urinalysis of nitrite, total protein, and urobilinogen.

Pamuk Analitik Cihazlar imalatı

A robust, low-cost analytical device should be user-friendly, rapid, and affordable. Such devices should also be able to operate with scarce samples and ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

6.7K Görüntüleme.  National Tsing Hua University. To investigate simple fabrication approaches for multiple assay needs, we created a fluid-absorbing channel system made of cotton material. This device was used to establish a multiple detection platform, and solve contamination issues that commonly affect lateral flow-based biomedical devices, for clinical urinalysis of nitrite, total protein, and urobilinogen.

Video: Fabricating Cotton Analytical Devices

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. Many patients would be better served by rapid, bedside tests. To this end our laboratory and others have developed a versatile, reagentless 
biosensor platform that supports the quantitative, reagentless, electrochemical detection of nucleic acids (DNA, RNA), proteins (including antibodies) and small 
molecules analytes directly in unprocessed clinical and environmental samples. In this video, we demonstrate the preparation and use of several biosensors in this 
"E-DNA" class. In particular, we fabricate and demonstrate sensors for the detection of a target DNA sequence in a polymerase chain reaction mixture, an HIV-specific antibody and the drug cocaine. The preparation procedure requires only three hours of hands-on effort followed by an overnight incubation, and their use requires only minutes.

"E-DNA" sensors, reagentless, electrochemical biosensors that perform well even when challenged directly in blood and other complex matrices, have been adapted to the detection of a wide range of nucleic acid, protein and small molecule analytes. Here we present a general procedure for the fabrication and use of such sensors.

Nükleik Asitler, Proteinler ve Küçük Moleküller Reagentless Algılama Elektrokimyasal DNA Biyosensörler Fabrikasyon

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Biyomühendislik

Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films. Typically, ultrathin films are prepared using either sacrificial layers, which may damage the film or affect its mechanical properties, or they are made on freshly cleaved mica, a substrate that is difficult to scale. Further, the size of ultrathin film is typically limited to a few square millimeters. In this method, we modify a surface with a polyelectrolyte that alters the strength of adhesion between polymer and deposition substrate. The polyelectrolyte can be shown to remain on the wafer using spectroscopy, and a treated wafer can be used to produce multiple films, indicating that at best minimal amounts of the polyelectrolyte are added to the film. The process has thus far been shown to be limited in scalability only by the size of the coating equipment, and is expected to be readily scalable to industrial processes. In this study, the protocol for making the solutions, preparing the deposition surface, and producing the films is described.

We describe a method for the fabrication of large-area (up to 13 cm diameter) and ultrathin (as thin as 8 nm) polymer films. Instead of using a sacrificial interlayer to delaminate the film from its substrate, we use a self-limiting surface treatment suitable for arbitrarily large areas.

Geniş alanlı Fabrikasyon Ultrathin Polimer Filmler Serbest ayakta

This procedure describes a method for the fabrication of large-area and ultrathin free-standing polymer films.  Typically, ultrathin films are prepared ...

Kimya

Fabrication of Carbon Nanotube High-Frequency Nanoelectronic Biosensor for Sensing in High Ionic Strength Solutions

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them good candidates for high sensitivity biosensors. When a charged molecule binds to such a sensor surface, it alters the carrier density5 in the sensor, resulting in changes in its DC conductance. However, in an ionic solution a charged surface also attracts counter-ions from the solution, forming an electrical double layer (EDL). This EDL effectively screens off the charge, and in physiologically relevant conditions ~100 millimolar (mM), the characteristic charge screening length (Debye length) is less than a nanometer (nm). Thus, in high ionic strength solutions, charge based (DC) detection is fundamentally impeded6-8.
We overcome charge screening effects by detecting molecular dipoles rather than charges at high frequency, by operating carbon nanotube field effect transistors as high frequency mixers9-11. At high frequencies, the AC drive force can no longer overcome the solution drag and the ions in solution do not have sufficient time to form the EDL. Further, frequency mixing technique allows us to operate at frequencies high enough to overcome ionic screening, and yet detect the sensing signals at lower frequencies11-12. Also, the high transconductance of SWNT transistors provides an internal gain for the sensing signal, which obviates the need for external signal amplifier.
Here, we describe the protocol to (a) fabricate SWNT transistors, (b) functionalize biomolecules to the nanotube13, (c) design and stamp a poly-dimethylsiloxane (PDMS) micro-fluidic chamber14 onto the device, and (d) carry out high frequency sensing in different ionic strength solutions11.

We describe the device fabrication and measurement protocol for carbon nanotube based high frequency biosensors. The high frequency sensing technique mitigates the fundamental ionic (Debye) screening effect and allows nanotube biosensor to be operated in high ionic strength solutions where conventional electronic biosensors fail. Our technology provides a unique platform for point-of-care (POC) electronic biosensors operating in physiologically relevant conditions.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

The unique electronic properties and high surface-to-volume ratios of single-walled carbon nanotubes (SWNT) and semiconductor nanowires (NW) 1-4 make them ...

Microfluidic Dry-spinning and Characterization of Regenerated Silk Fibroin Fibers

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables the silk proteins to be compact and ordered by shearing and elongation forces. Here, a biomimetic microfluidic channel was designed to mimic the specific geometry of the spinning duct of the silkworm. Regenerated silk fibroin (RSF) spinning doped with high concentration, was extruded through the microchannel to dry-spin fibers at ambient temperature and pressure. In the post-treated process, the as-spun fibers were drawn and stored in ethanol aqueous solution. Synchrotron radiation wide-angle X-ray diffraction (SR-WAXD) technology was used to investigate the microstructure of single RSF fibers, which were fixed to a sample holder with the RSF fiber axis normal to the microbeam of the X-ray. The crystallinity, crystallite size, and crystalline orientation of the fiber were calculated from the WAXD data. The diffraction arcs near the equator of the two-dimensional WAXD pattern indicate that the post-treated RSF fiber has a high orientation degree.

A protocol for the microfluidic spinning and microstructure characterization of regenerated silk fibroin monofilament is presented.

Mikrosıvısal kuru-iplik ve rejenere ipek Fibroin lifleri karakterizasyonu

The protocol demonstrates a method for mimicking the spinning process of silkworm. In the native spinning process, the contracting spinning duct enables ...

Fabrication of an Optical Cell Dryer for the Spectroscopic Analysis Cells

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is performed with a spectroscope. The materials used for optical cells generally include quartz glass or plastic, but expensive quartz glass is reused by removing substances, other than liquids, to be analyzed that adhere to the interior of the container. In such a case, the optical cells are washed with water or ethanol and dried. Then, the next sample is added and measured. Optical cells are dried naturally or with a manual hairdryer. However, drying takes time, which makes it one of the factors that increase the experiment time. In this study, the objective is to drastically reduce the drying time with a dedicated automatic dryer that can dry multiple optical cells at once. To realize this, a circuit was designed for a microcomputer, and the hardware using it was independently designed and manufactured.

A protocol for fabricating a device for simultaneously drying multiple optical cells is presented.

Optik bir hücre imalatı spektroskopik analiz hücreler için kurutma makinesi

Optical cells, which are experimental instruments, are small, square tubes sealed on one side. A sample is placed in this tube, and a measurement is ...

Mühendislik

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, three substrates (acrylate, ceramics, and copper) are prepared. To determine the resulting material properties of these substrates, profilometer, contact angle, scanning electron microscope (SEM), and focused ion beam (FIB) measurements are done. The achievable printing resolution and suitable drop volume for each substrate are, then, found through the drop size tests. Then, layers of insulating and conductive ink are inkjet printed alternately to fabricate the target sensor structures. After each printing step, the respective layers are individually treated by photonic curing. The parameters used for the curing of each layer are adapted depending on the printed ink, as well as on the surface properties of the respective substrate. To confirm the resulting conductivity and to determine the quality of the printed surface, four-point probe and profilometer measurements are done. Finally, a measurement set-up and results achieved by such an all-printed sensor system are shown to demonstrate the achievable quality.

Here we present a protocol for the fabrication of inkjet-printed multilayer sensor structures on additively manufactured substrates and foil.

Hibrid akıllı sensörler imalatı için yazdırma

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

Fabrication of Three-dimensional Paper-based Microfluidic Devices for Immunoassays

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and directed within a layer of paper. Moreover, stacking multiple layers of patterned paper creates sophisticated three-dimensional microfluidic networks that can support the development of analytical and bioanalytical assays. Paper-based microfluidic devices are inexpensive, portable, easy to use, and require no external equipment to operate. As a result, they hold great promise as a platform for point-of-care diagnostics. In order to properly evaluate the utility and analytical performance of paper-based devices, suitable methods must be developed to ensure their manufacture is reproducible and at a scale that is appropriate for laboratory settings. In this manuscript, a method to fabricate a general device architecture that can be used for paper-based immunoassays is described. We use a form of additive manufacturing (multi-layer lamination) to prepare devices that comprise multiple layers of patterned paper and patterned adhesive. In addition to demonstrating the proper use of these three-dimensional paper-based microfluidic devices with an immunoassay for human chorionic gonadotropin (hCG), errors in the manufacturing process that may result in device failures are discussed. We expect this approach to manufacturing paper-based devices will find broad utility in the development of analytical applications designed specifically for limited-resource settings.

We detail a method to fabricate three-dimensional paper-based microfluidic devices for use in the development of immunoassays. Our approach to device assembly is a type of multilayer, additive manufacturing. We demonstrate a sandwich immunoassay to provide representative results for these types of paper-based devices.

İmmüno için üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar İmalat

Paper wicks fluids autonomously due to capillary action. By patterning paper with hydrophobic barriers, the transport of fluids can be controlled and ...

A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

In this paper, we present a protocol to selectively deposit organic materials on textiles, which allows for the direct integration of organic electronic devices with wearables. The fabricated devices can be fully integrated in textiles, respecting their mechanical appearance and enabling sensing capabilities.

Tekstil Organik Elektronik Cihazlar Basit ve Ölçeklenebilir Fabrikasyon Yöntemi

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...

Nanoselüloz Kağıt Bazlı Analitik Cihazların Mikro Kabartmalı İmalatı  

Microembossing: A Convenient Process for Fabricating Microchannels on Nanocellulose Paper-Based Microfluidics

Nanopaper, derived from nanofibrillated cellulose, has generated considerable interest as a promising material for microfluidic applications. Its appeal lies in a range of excellent&#160;qualities, including an exceptionally smooth surface, outstanding optical transparency, a uniform nanofiber matrix with nanoscale porosity, and customizable chemical properties. Despite the rapid growth of nanopaper-based microfluidics, the current techniques used to create microchannels on nanopaper, such as 3D printing, spray coating, or manual cutting and assembly, which are crucial for practical applications, still possess certain limitations, notably susceptibility to contamination. Furthermore, these methods are restricted to the production of millimeter-sized channels. This study introduces a straightforward process that utilizes convenient plastic micro-molds for simple microembossing operations to fabricate microchannels on nanopaper, achieving a minimum width of 200 &#181;m. The developed microchannel outperforms existing approaches, achieving a fourfold improvement, and can be fabricated within 45 min. Furthermore, fabrication parameters have been optimized, and a convenient quick-reference table is provided for application developers. The proof-of-concept for a laminar mixer, droplet generator, and functional nanopaper-based analytical devices (NanoPADs) designed for Rhodamine B sensing using surface-enhanced Raman spectroscopy was demonstrated. Notably, the NanoPADs exhibited exceptional performance with improved limits of detection. These outstanding results can be attributed to the superior optical properties of nanopaper and the recently developed accurate microembossing method, enabling the integration and fine-tuning of the NanoPADs.

Yazar Spotlight: Nanopaper Üzerinde Mikrokanal İmalatı Yoluyla Mikroakışkanlarda Devrim Yaratmak 

This protocol describes a straightforward process that utilizes convenient plastic micro-molds for simple microembossing operations to fabricate microchannels on nanofibrillated cellulose paper, achieving a minimum width of 200 &#181;m.

Mikro Kabartma: Nanoselüloz Kağıt Bazlı Mikroakışkanlar Üzerinde Mikrokanalların Üretilmesi İçin Uygun Bir İşlem

Nanopaper, derived from nanofibrillated cellulose, has generated considerable interest as a promising material for microfluidic applications. Its appeal ...

Pamuk Analitik Cihazlar imalatı

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

Nükleik Asitler, Proteinler ve Küçük Moleküller Reagentless Algılama Elektrokimyasal DNA Biyosensörler Fabrikasyon

Geniş alanlı Fabrikasyon Ultrathin Polimer Filmler Serbest ayakta

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Mikrosıvısal kuru-iplik ve rejenere ipek Fibroin lifleri karakterizasyonu

Optik bir hücre imalatı spektroskopik analiz hücreler için kurutma makinesi

Hibrid akıllı sensörler imalatı için yazdırma

İmmüno için üç boyutlu Paper-based mikroakışkan Cihazlar İmalat

Tekstil Organik Elektronik Cihazlar Basit ve Ölçeklenebilir Fabrikasyon Yöntemi

Mikro Kabartma: Nanoselüloz Kağıt Bazlı Mikroakışkanlar Üzerinde Mikrokanalların Üretilmesi İçin Uygun Bir İşlem

Mikro Kabartma: Nanoselüloz Kağıt Bazlı Mikroakışkanlar Üzerinde Mikrokanalların Üretilmesi İçin Uygun Bir İşlem