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| 多路復用微流控分析即時體外診斷方法 | |||
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正在進行的生物科學革命產生了很高的期望為真正的個性化和預防醫學的出現。 作為必要的生物工具正在開發快速增長,它已成為明顯,他們的成本,操作,和制造也同樣具有挑戰性的問題,必須解決之前,他們可以在醫學中廣泛采用。 尤其如此,今天的飛速上漲的醫療費用和減少保險。
圖1。 最先進的商業機器免疫測定血液檢查。 Elecsys 2010年羅氏診斷公司(印第安納波利斯),一個典型的中型系統,長1.4米,重110公斤,成本約100000美元,每小時能產生85條結果。
在診斷、分散near-patient或快速檢測帶來了快速的承諾,量化結果在床邊或在診所,從而允許早期發現和預防,減少住院時間,消除運輸和管理費用。 雖然很少有這樣的系統開發(例如 血糖米),巨大的潛力仍未開發。 絕大多數的醫療診斷仍在臨床實驗室使用大型設備進行。
本文探討當前商業系統和新興的替代品。 技術之一particular-high-throughput multiantigen熒光免疫測定聚二甲硅氧烷(PDMS)微流控chips-could檢測方法,幫助血液測試每一個醫生的辦公室和醫院床邊,在這個過程中對蛋白質體外診斷。 1
的標準來判斷這些系統包括成本、樣本大小、總體周轉時間,通用性和可移植性。 特異性和靈敏度也至關重要,盡管前者是主要由抗體的質量而后者只需要最好的臨床相關的豐度,已經高了許多分析物。
臺式商業系統
圖1 b。 最先進的商業機器免疫測定血液檢查。 模塊化的分析,由羅氏公司最大的inmmunoassay系統。 配置包含4 E 170免疫測定模塊時,每小時能生產680的結果但它重2850公斤,需要12千瓦的電力。
今天,大型桌面機器進行大量的臨床血液測試和代表的金標準診斷(見圖1 a和1 b)。
1010年和2010年的Elecsys systems-two共同分析從羅氏診斷公司(印第安納波利斯)-30?l和20?l樣本,分別列出作為一個測試足夠的耐心。 然而,在實踐中,必要的量0.5 - -1.0毫升/測試/病人。 這是因為一些體積丟失時血清準備從全血。 此外,每個測量使用約250?l,和每個測試必須在多個副本執行最小化潛在錯誤的影響。 因此,多個測試相同的病人可能需要1 - 10毫升的樣品。 因為這樣卷不能通過一個簡單的手指戳破,血液必須來自一個靜脈抽血者訓練。 因此,整個過程一般需要一個額外的任命和運輸,導致額外的成本和延誤。 此外,所需的體積使多個兒科患者血液檢測困難,因為一個嬰兒只有一升的血液。
大型桌面機器成本約100000美元,需要熟練的技術人員維護和操作。 因此,這些工具的使用是降級到一個集中的設施如醫院參考實驗室,樣品被收集后運輸。 在這些實驗室,沉重的日常負擔可以產生瓶頸,導致進一步的費用和延誤,在慢幾天,未使用的容量被浪費了。 一個缺乏準備的血清樣本可以阻塞和禁用整個機器。 因為操作這樣一個設備可以運行的成本每平方英尺10000美元每年,延遲和未使用的容量都是昂貴的。
Elecsys系統可以測量50分析物,屬于傳染性疾病、心臟疾病、腫瘤、甲狀腺功能,骨骼,和更多的,在緊急情況下,處理時間為一個特定的測試可以縮短為9分鐘。 然而,樣品通常不加工,直到足夠的收集運行一個特定的測試。 因此,它可能需要7 - 14天結果變得可用。 與此同時,病人的健康狀況可能惡化,需要昂貴的應急程序。 在保證釋放等待有利的結果,病人也可能一直住院。
此外,Elecsys 1010不是便攜。 雖然它可以被安裝在一輛汽車,這樣做需要一個額外的電源提供110 V和610瓦的電力。 此外,玻璃管和機器人樣本檢索力學沖擊阻力低。 Elecsys 2010具有相同的限制和更大和更重的30%左右。
文學170年E模塊由羅氏公司聲稱,儀器需要10 - 50?l的樣本,可以處理一次25個測試中相同的選擇,和輸出每小時170條結果。 然而,E 170也占據4米 3 ,重750公斤,需要4千瓦。 170 E可用于羅氏的模塊化分析工作區域分析儀,提供測量基板相結合,特定的蛋白質、藥物、離子,與吞吐量,每小時幾百到幾千的結果。 如果這四個組件用于分析儀E 170模塊,吞吐量可達每小時680條結果。 然而,在這個配置中,系統重2850公斤,需要四倍空間,消耗12千瓦的電力。
表我。 (點擊放大) 比較選擇商業免疫系統的血液測試。
在這個討論臺式和更大的系統,有重復出現的主題。 分析可以測量約50血液蛋白質分析物。 即便如此,一個線性增加吞吐量和同時加載測試需要一個線性增加的大小差不多,重量、功耗,和成本(見表1)。綜合集成測試板的欲望是抵消了線性模塊化,導致非常大的系統。 即使最小的這些是不可移植的。
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