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Ce qui ? s tenant en arrière des diagnostics de Point-de-Soin ?

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Pourquoi attendons-nous toujours les examens de diagnostic étendus pour être par habitude disponibles où ils ? re requis les la plupart ?

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La technologie de Microfluidics a longtemps promis de révolutionner des soins de santé en permettant aux examens de diagnostic d'être exécutés au point-de-soin. La vision est irrésistible : un docteur charge un groupe minuscule d'un patient ? sang de s, ou tout autre liquide corporel, dans un jetable ? morceau ? et insertions qui dans un instrument portatif. Des minutes plus tard, les résultats permettent à des décisions de traitement d'être prises sur place.

En dépit de la promesse, relativement peu d'examens de diagnostic sont par habitude employés au moment où le soin. Là les exceptions notables, sont-elles telles qu'Abbott ? le système de s ISTAT, bandes d'essai d'analyse d'urine, glucometers, analyseurs de gaz sanguin, et le streptocoque rapide examine, mais la grande majorité des échantillons cliniques sont encore transportés à un laboratoire centralisé pour l'analyse. Dans des cas de secours tels que le trauma, des prises de sang doivent toujours être précipitées au laboratoire pour des essais comme ? type et écran ? pour être exécuté ? stat. ?

Occidental

La recherche sur les dispositifs microfluidic a lieu à un nombre toujours croissant d'établissements scolaires et des compagnies de démarrage dans le monde entier et les milliers d'articles peer-reviewed sont édités tous les ans dans le domaine. Ainsi pourquoi attendons-nous toujours les examens de diagnostic étendus pour être par habitude disponibles où elles ? re requis les la plupart ? Aujourd'hui, coût-par-essai, besoins de formation d'opérateur, contrôle de qualité, et précepte de normalisation de certification que les équipements centralisés de laboratoire demeurent le meilleur endroit pour exécuter la majorité d'examens de diagnostic. Cependant, ces limitations pourraient être surmontées si la technologie appropriée étaient disponible.

les solutions de Sur-morceau existent maintenant pour le pompage, doser, le clapet, se mélangeant, et les échantillons et les réactifs de filtrage. Des cellules peuvent être assorties, les réactions biochimiques peuvent être commandées, et une large variété de modalités de détection sont disponible. Cependant, la recherche microfluidic se concentre rarement sur les caractères pratiques d'entrer des échantillons et des réactifs dans le morceau en premier lieu. Il y a plusieurs défis difficiles tenant en arrière l'exécution des dispositifs microfluidic dans un arrangement de soins de santé :

Au point-de-soin, les utilisateurs ne peuvent pas exécuter des étapes complexes pour la préparation et la manipulation de réactif. Pour que les examens de diagnostic soient exécutés en dehors de la commande des modifications cliniques d'une amélioration de laboratoire de 1988 laboratoires (CLIA) exige qu'ils soient assez simples CLIA-pour être écartés, signifiant que la préparation et le fluide témoin traitant des étapes doivent être réduits au minimum. Ceci signifie qu'idéalement des réactifs devraient être stockés sur le dispositif microfluidic et être libérés automatiquement.

Des réactifs tels que des anticorps pour des immunoessais doivent être stockés sous la forme (sèche) lyophilisée pour rester stables pendant une longue durée de conservation sans réfrigération. Ils doivent être protégés contre l'humidité ambiante en les scellant dans des barrières d'humidité.

Si des réactifs liquides sont exigés, ils doivent être contenus dans leurs propres paquets de barrière de vapeur pour empêcher l'évaporation.

des liquides de Sur-morceau doivent être stockés dans les paquets stériles pour empêcher la croissance des micro-organismes. Ceci signifie qu'ils doivent être remplis et scellés dans un environnement stérile ou être stérilisés après scellage.

En conclusion, il est provocant pour sceller les réactifs liquides dans des paquets sans bulles d'air. Puisque des dispositifs portatifs peuvent être secoués ou à l'envers stocké, la tension superficielle peut emprisonner des bulles où ils ? non voulu re, la rendant difficile de garantir des bulles d'air a gagné ? t entrent dans le morceau. Les bulles d'air limitent les dégats avec le fonctionnement qu'on peut répéter des dispositifs microfluidic.

Jusqu'ici, les dispositifs diagnostiques de point-de-soin réussi ont employé plusieurs différentes approches pour surmonter ces défis :

Développez les analyses où l'échantillon est le seul liquide

Pour des analyses à pas unique il ? s possible de dessiner une goutte de sang dans un morceau par l'intermédiaire de l'action capillaire. Les analytes réagissent avec des réactifs lyophilisés directement et des produits sont détectés optiquement ou électriquement. Les exemples de ce type de système incluent l'Abbott ISTAT et le Samsung LabGeo PT10. Cette approche fonctionne bien pour des analyses simples, mais le problème est que beaucoup d'analyses exigent des étapes multiples avec des réactifs multiples.

Des bandes d'essai alternativement absorbantes peuvent être employées pour une série d'analyses simples d'analyse d'urine à la surveillance de glucose de sang. Cependant, ces essais fournissent généralement qualitatif plutôt que des résultats quantitatifs.

Employez une centrifugeuse pour augmenter la pesanteur

En mettant en application des canaux et des chambres de réaction dans les disques jetables qui sont tournés à la vitesse dans une centrifugeuse, des liquides sont conduits à la périphérie tandis que des bulles d'air sont conduits vers le centre du disque. Des étapes multiples d'analyse peuvent être exécutées en commandant la vitesse de centrifugeuse pour déplacer des fluides d'une étape au prochain. Ces systèmes sont très efficaces à enlever l'air des échantillons et des réactifs pour assurer l'exécution qu'on peut répéter mais le format de disque tend à ajouter le coût au jetable et la nécessité de tourner un disque à la vitesse ajoute la complexité à l'instrument. L'entreposage à long terme et le dégagement des réactifs liquides dans un format de disque est également problématique et souvent l'utilisateur est requis d'introduire à la pipette des liquides dans les disques.

Employez le fluide miniature manipulant pour distribuer les réactifs liquides

Une troisième approche est d'intégrer miniaturisé fluide-manipulant des mécanismes dans les consommables ou l'instrument. Par exemple, la cartouche de Cepheid XPert contient une seringue et des valves pour pomper des réactifs de chambre à la chambre. L'instrument d'Afinion AS100 emploie un mécanisme introduisant à la pipette miniature pour déplacer des réactifs entre les puits discrets de réaction. Ce sont des approches prometteuses mais exigent beaucoup de pièces mobiles mécaniques qui peuvent s'ajouter au coût.

Alere a récemment annoncé que l'analyse moléculaire d'abord CLIA-écartée pour le diagnostic de point-de-soin de la grippe A et la préparation témoin de B. et le transfert de réactif de liquide sont exécutés par l'opérateur employant une cartouche ingénieuse de transfert conçue pour rendre la manipulation de liquide indéréglable.

Prolongez la durée de conservation de réactif avec des analyses diagnostiques multipas

Beaucoup d'analyses sont plus complexes et exigent des étapes multiples avec un certain nombre d'amortisseurs et de réactifs. Par exemple, pendant la manifestation récente d'Ebola en Afrique de l'ouest, on a accordé plusieurs essais basés sur l'ACP l'autorisation d'utilisation de secours par la FDA. Cependant, en raison de la complexité de ces essais, ils sont plus adaptés à employer dans un environnement de laboratoire qu'au moment où le soin. Est-ce que non seulement ceci retarde l'identification des patients infectés, il soulève également l'inquiétude de l'infection de propagation en transportant des prises de sang pour creuser des équipements.

Pour que l'essai de point-de-soin atteigne sa pleine capacité, la technologie doit être disponible pour permettre à des analyses plus complexes CLIA-d'être écartée. De tels systèmes auront besoin des attributs suivants :

Des échantillons devraient être chargés directement sur le jetable sans la préparation manuelle témoin exigée.

La cartouche doit être peu coûteuse ; elle ne devrait pas contenir les mécanismes de manipulation liquides.

Des réactifs liquides doivent être stockés à bord du jetable dans stérile, compartiments de vapeur-preuve.

Des anticorps pour des immunoessais devraient être stockés dans un état lyophilisé et être protégés contre l'humidité ambiante.

Le système d'instrument doit être capable de libérer les différents réactifs liquides et de commander leur débit et volume distribués tout en s'assurant que les bulles d'air n'interfèrent pas le transfert liquide qu'on peut répéter

En relevant ces défis techniques, une plus large gamme des analyses sera déplacée hors du laboratoire central pour lâcher la pleine capacité des diagnostics de point-de-soin.

L'ouest de marque est un principal au continuum.

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