သတင်း

ကူးစက်ရောဂါများကိုရှာဖွေခြင်းအတွက် ရိုးရာရောဂါရှာဖွေရေးနည်းဗျူဟာများသည် point-of-care testing (POCT) အတွက် မသင့်လျော်သော benchtop တူရိယာများကို အသုံးပြုရန်လိုအပ်ပါသည်။Emerging microfluidics သည် အလွန်သေးငယ်သော၊ အလိုအလျောက်နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး မြန်ဆန်၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး တိကျသောဆိုက်ပေါ်ရှိ ရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် သမားရိုးကျနည်းလမ်းများထက် အလားအလာရှိသော အခြားရွေးချယ်စရာတစ်ခုဖြစ်သည်။မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးနည်းလမ်းများကို microfluidic စက်များတွင် ရောဂါပိုးရှာဖွေခြင်းအတွက် အထိရောက်ဆုံးနည်းလမ်းများအဖြစ် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ဤသုံးသပ်ချက်သည် ပညာရပ်ဆိုင်ရာနှင့် စက်မှုရှုထောင့်နှစ်ခုလုံးမှ ကူးစက်ရောဂါများကို microfluidic-based molecular diagnostics တွင် မကြာသေးမီက တိုးတက်မှုများကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြပါသည်။ပထမဦးစွာ၊ နမူနာကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်း၊ ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် အချက်ပြဖတ်ရှုခြင်းအပါအဝင် nucleic acids ၏ ပုံမှန် on-chip လုပ်ဆောင်မှုကို ဖော်ပြပါသည်။မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ပလပ်ဖောင်း လေးမျိုး၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ၊ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို နှိုင်းယှဉ်ပြီး နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ဆက်လက်၍၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များ၏ အကြွင်းမဲ့ပမာဏကို တိုင်းတာရန်အတွက် ဒစ်ဂျစ်တယ်စစ်ဆေးမှုများအသုံးပြုမှုကို ဆွေးနွေးပါမည်။classical နှင့် မကြာသေးမီက စီးပွားဖြစ် microfluidic-based မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးကိရိယာနှစ်ခုလုံးကို စျေးကွက်၏လက်ရှိအခြေအနေ၏သက်သေအဖြစ် အကျဉ်းချုံးထားသည်။နောက်ဆုံးတွင်၊ ကူးစက်ရောဂါများ၏ microfluidic ရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် အနာဂတ်လမ်းညွှန်ချက်များကို အဆိုပြုပါသည်။
ကူးစက်ရောဂါများသည် ဘက်တီးရီးယားများ၊ ဗိုင်းရပ်စ်များနှင့် ကပ်ပါးပိုးများ အပါအဝင် ရောဂါပိုးများ ကမ္ဘာအနှံ့ ပျံ့နှံ့နေပါသည်။အခြားရောဂါများနှင့်မတူဘဲ ရောဂါပိုးများသည် လူနှင့်အိမ်ရှင်တိရစ္ဆာန်များကြားတွင် ရောဂါပိုးကူးစက်ခြင်း၊ လေနှင့် ရေမီဒီယာ [1] မှတဆင့် ကူးစက်ပျံ့နှံ့ပါသည်။ကူးစက်ရောဂါ ကာကွယ်ခြင်းသည် ပြည်သူ့ကျန်းမာရေး အတိုင်းအတာတစ်ခုအဖြစ် အရေးကြီးပါသည်။ကူးစက်ရောဂါတိုက်ဖျက်ရေးအတွက် အဓိကဗျူဟာသုံးရပ်- (၁) ကူးစက်ရောဂါအရင်းအမြစ်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်း၊(၂) ဂီယာလမ်းကြောင်း ပြတ်တောက်ခြင်း၊(၃) ဖြစ်ပေါ်နိုင်သော လူဦးရေကို အကာအကွယ်ပေးခြင်း။အဓိက ဗျူဟာများထဲတွင်၊ ကူးစက်မှု အရင်းအမြစ်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် ၎င်း၏ အဆင်ပြေမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ် သက်သာခြင်းကြောင့် အရေးကြီးဆုံး ဗျူဟာဖြစ်သည်ဟု ယူဆပါသည်။လျင်မြန်သောရောဂါရှာဖွေခြင်း၊ သီးခြားခွဲထားခြင်းနှင့် ကုသမှုခံယူခြင်းသည် အရေးကြီးပြီး လျင်မြန်ခြင်း၊ ထိလွယ်ရှလွယ်နှင့် တိကျသောရောဂါရှာဖွေရေးဗျူဟာများ [2] လိုအပ်ပါသည်။ကူးစက်ရောဂါများ၏ လက်ရှိရောဂါရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် လက္ခဏာများနှင့် ရောဂါလက္ခဏာများအပေါ် အခြေခံ၍ လက်တွေ့စစ်ဆေးမှုများနှင့် လေ့ကျင့်သင်ကြားထားသော ပုဂ္ဂိုလ်များ၊ လုပ်သားလိုအပ်သော လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများနှင့် စျေးကြီးသော စမ်းသပ်ကိရိယာများ လိုအပ်သည့် ဆဲလ်ယဉ်ကျေးမှုနှင့် မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းကဲ့သို့သော ဓာတ်ခွဲခန်းလေ့လာမှုများကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ကူးစက်ရောဂါဖြစ်ပွားမှုအား ကြိုတင်ကာကွယ်ခြင်းသည် လျင်မြန်သော၊ ဈေးသက်သာပြီး တိကျသောဒေသဆိုင်ရာရောဂါရှာဖွေမှုကို လိုအပ်ပါသည်။ အထူးသဖြင့် ကူးစက်ရောဂါများအဖြစ်များပြီး ပြင်းထန်သော [5] အရင်းအမြစ်ကန့်သတ်ထားသောနေရာများ၊ အရေးပေါ်အခြေအနေများကြိုတင်ခန့်မှန်း၍မရသောတောတွင်း သို့မဟုတ် စစ်မြေပြင်တွင် ကုသမှုများလိုအပ်ပါသည်။.ဆေးဝါးကုသမှု ကန့်သတ်ချက် [6]။ဤအခြေအနေတွင်၊ microfluidics သည် တိကျသော အရည်ခြယ်လှယ်ခြင်းအတွက် မိုက်ခရိုအီလက်ထရွန်းနစ်စက်မှုစနစ်နည်းပညာများ၊ နာနိုနည်းပညာ သို့မဟုတ် ပစ္စည်းများဆိုင်ရာသိပ္ပံတို့ကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ point-of-care detection (POCT) အတွက် ဖြစ်နိုင်ခြေအသစ်များကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။) ဆေးရုံများနှင့် ဓာတ်ခွဲခန်းပြင်ပတွင် ကူးစက်နိုင်သော အေးဂျင့်များ။သမားရိုးကျ အချိန်ကုန် ရောဂါရှာဖွေခြင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ microfluidic နည်းပညာသည် ရောဂါဖြစ်ပွားနေစဉ်အတွင်း မော်လီကျူးရှာဖွေခြင်းအတွက် နမူနာနှင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာစေပါသည်။ကိုရိုနာဗိုင်းရပ်ရောဂါ 2019 (COVID-19) သည် ပြင်းထန်သော ပြင်းထန်အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ ရောဂါလက္ခဏာ coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသောကြောင့် ကူးစက်ရောဂါကို အချိန်မီကာကွယ်ထိန်းချုပ်နိုင်ရေးအတွက် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်၏အရေးကြီးမှုကို ထပ်မံအလေးပေးဖော်ပြလိုက်ပါသည်။ [11၊ 12 ၊ ၁၃]။သမားရိုးကျရောဂါရှာဖွေခြင်းများနှင့်မတူဘဲ၊ microfluidic POCT သည် benchtop ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသူများမှသေးငယ်သော sidestream test strips များအထိ နမူနာယူမှတ် [14] အနီးရှိ ခရီးဆောင်ကိရိယာများကို အသုံးပြုသည်။ဤစမ်းသပ်မှုများတွင် ရိုးရှင်းသော သို့မဟုတ် နမူနာပြင်ဆင်မှု၊ မြန်ဆန်သောအချက်ပြမှုချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် အထိခိုက်မခံသည့်အချက်ပြမှုများကို မိနစ်ပိုင်းအတွင်း ရလဒ်များနှင့် တိကျသောရလဒ်များရရှိစေသည့် ရိုးရှင်းသော သို့မဟုတ် မရှိသည့်စမ်းသပ်မှုများပါရှိသည်။ရရှိနိုင်မှုနှင့် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်-အခြေခံကျန်းမာရေးစောင့်ရှောက်မှုတူရိယာများ အမြောက်အမြားထုတ်လုပ်ခြင်းသည် ဆေးရုံအပြင်ဘက်၊ လူနာအနီးနှင့် အိမ်တွင်ပင် စရိတ်သက်သာပြီး တိုက်ရိုက်ရောဂါရှာဖွေရေးအက်ပ်များကို ချဲ့ထွင်ခဲ့သည်။
ကူးစက်ရောဂါများကိုရှာဖွေခြင်းအတွက် လက်ရှိဗျူဟာများထဲတွင်၊ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးသည် အထိခိုက်မခံဆုံးဖြစ်သည် [15၊ 16]။ထို့အပြင်၊ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းများကို COVID-19 ၏စဉ်ဆက်မပြတ်ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအတွက် ရွှေစံနှုန်းအဖြစ် အသုံးပြုလေ့ရှိပြီး ဗိုင်းရပ်စ်-သတ်သတ်မှတ်မှတ် RNA သို့မဟုတ် DNA ၏ ခုခံအားတုံ့ပြန်မှုမစတင်မီ [17၊ 18]။လက်ရှိပြန်လည်သုံးသပ်မှုတွင်၊ ပညာရပ်ဆိုင်ရာရှုထောင့်မှ အနာဂတ်စက်မှုဆိုင်ရာရှုထောင့်များအထိ ကူးစက်ရောဂါများအတွက် microfluidics-based molecular diagnostic လုပ်ငန်းစဉ်များ၏ နောက်ဆုံးတိုးတက်မှုများကို တင်ပြထားပါသည်။ကျွန်ုပ်တို့သည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်ရှာဖွေခြင်းတွင် အဓိကအဆင့်သုံးဆင့်ဖြင့် စတင်ပါမည်- ချပ်စ်နမူနာကြိုတင်ပြုပြင်ခြင်း၊ နူကလိစ်အက်ဆစ်ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် အချက်ပြဖတ်ရှုခြင်းတို့ကို လုပ်ဆောင်ပါမည်။ထို့နောက် ကျွန်ုပ်တို့သည် မတူညီသော ဝိသေသလက္ခဏာများ (အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ) ကိုပြသသည့် ၎င်းတို့၏ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ဆောင်မှုတို့နှင့် မတူညီသော microfluidic ပလပ်ဖောင်းများကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ဒစ်ဂျစ်တယ် နျူကလိစ်အက်ဆစ် ထောက်လှမ်းခြင်းအား ကူးစက်နိုင်သော ရောဂါပိုး မော်လီကျူးများ၏ အကြွင်းမဲ့ အရေအတွက်ကို တိုင်းတာခြင်းအတွက် တတိယမျိုးဆက် နည်းပညာ၏ ဥပမာတစ်ခုအဖြစ် ပေးအပ်သည်။ထို့အပြင်၊ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် microfluidic POCT စျေးကွက်၏ လက်ရှိအခြေအနေကို သရုပ်ပြရန်အတွက် ပုံမှန်နှင့် နောက်ဆုံးပေါ် စီးပွားဖြစ် POCT စက်ပစ္စည်းများစွာကို တင်ပြပါမည်။ကျွန်ုပ်တို့သည် အနာဂတ်လျှောက်လွှာများအတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏အမြင်ကိုလည်း ဆွေးနွေးပြီး ရှင်းပြပါမည်။
နျူကလိယအက်ဆစ် ထောက်လှမ်းမှုအတွက် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ချစ်ပ်ပြားများ၏ မော်ဂျူးများကို ၎င်းတို့၏ လုပ်ဆောင်ချက်များအရ [19] (နမူနာ၊ အသိအမှတ်ပြုခြင်းနှင့် အချက်ပြခြင်း) ဟူ၍ အမျိုးအစားသုံးမျိုး ခွဲခြားနိုင်သည်။ဤ modules များထဲတွင်၊ နမူနာ module သည် sample lysis နှင့် nucleic acid ထုတ်ယူမှုကို အဓိကအားဖြင့် နားလည်သည်။အာရုံခံ module သည် nucleic acid အချက်ပြမှုများ၏ ပြောင်းလဲခြင်းနှင့် ချဲ့ထွင်ခြင်းကို အဓိကအားဖြင့် ထိန်းချုပ်ပါသည်။အချက်ပြမှု မော်ဂျူးသည် အာရုံခံမှု မော်ဂျူးမှ ပြောင်းလဲထားသော အချက်ပြမှုကို ထောက်လှမ်းသည်။ချစ်ပ်တစ်ခုပေါ်ရှိ nucleic acids များကိုရှာဖွေခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်အပေါ်အခြေခံ၍ ကျွန်ုပ်တို့သည် "input and output" function ကို သိရှိနားလည်နိုင်သော chip အမျိုးမျိုးကို အကျဉ်းချုံးပါမည်။
နျူကလိစ်အက်ဆစ်ကို ရှာဖွေခြင်းတွင် ပထမအဆင့်မှာ ပစ်မှတ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်ကို မူလနမူနာမှ ခွဲထုတ်ခြင်းဖြစ်ပြီး နျူကလိစ်အက်ဆစ်ကို ထုတ်ယူခြင်းဖြစ်သည်။Nucleic acid ထုတ်ယူခြင်းကို အခြားသော မော်လီကျူးညစ်ညမ်းမှုများမှ nucleic acids များကို သန့်စင်ရန်၊ nucleic acid မော်လီကျူးများ၏ မူလဖွဲ့စည်းပုံ၏ ခိုင်မာမှုကို သေချာစေရန်နှင့် ရလဒ်များကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ပါသည်။Nucleic acid ထုတ်ယူရာတွင် လိုအပ်သော နမူနာ lysis နှင့် nucleic acid ဖမ်းယူမှု လိုအပ်ပြီး၊ အရည်အသွေးနှင့် ထိရောက်မှုသည် သုတေသနနှင့် ရောဂါရှာဖွေရေး ရလဒ်များအပေါ် ကြီးမားသော သက်ရောက်မှုရှိသည်။ထုတ်ယူနေစဉ်အတွင်း သိမ်မွေ့သော ဘေးထွက်ဆိုးကျိုးများသည် နောက်ထပ်ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုကို ကန့်သတ်နိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ polymerase ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှု (PCR) နှင့် loop isothermal amplification (LAMP) နည်းလမ်းများကို nucleic acid isolation reagents များတွင် အီသနောနှင့် isopropanol ကဲ့သို့သော ကျန်ရှိသော အော်ဂဲနစ်အပျော်ရည်အချို့က တားဆီးထားသည်။အရည်-အရည်ထုတ်ယူခြင်းနှင့် အစိုင်အခဲအဆင့် ထုတ်ယူခြင်းတို့သည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ခွဲထုတ်ရန်အတွက် ရေပန်းအစားဆုံးနည်းလမ်းများ [21]၊ သို့သော်၊ အရည်-အရည်ထုတ်ယူမှုတွင် အသုံးပြုသည့် ဓာတုပစ္စည်းများသည် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ချစ်ပ်အများစုကို ချေးတက်စေသောကြောင့် အရည်-အရည်ထုတ်ယူခြင်းတွင် အလွန်အကန့်အသတ်ရှိပါသည်။ .ဤတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် microarray-based အစိုင်အခဲအဆင့်ထုတ်ယူခြင်းနည်းလမ်းများကို မီးမောင်းထိုးပြပြီး ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။
ဆီလီကွန်သည် ၎င်း၏ဇီဝသဟဇာတဖြစ်မှု၊ တည်ငြိမ်မှုနှင့် ပြုပြင်မွမ်းမံရလွယ်ကူခြင်းကြောင့် နျူကလိယအက်ဆစ်များနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်သော အလွှာတစ်ခုဖြစ်သည်။အရေးကြီးသည်မှာ၊ ဆီလီကာ သို့မဟုတ် အခြားပစ္စည်းများဖြင့် ပြုပြင်သောအခါ၊ ဤပေါင်းစပ်မှုသည် pH နိမ့်သော၊ ဆားမြင့်မားသောအခြေအနေအောက်တွင် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော nucleic acids များကို စုပ်ယူနိုင်သည့် ဂုဏ်သတ္တိများကို ပြသထားသည်။ဤဖြစ်စဉ်ကိုအခြေခံ၍ nucleic acid ကိုသန့်စင်စေနိုင်သည်။
စီလီကာအခြေခံပစ္စည်းများ၏ ပုံစံအမျိုးမျိုးကို စီလီကာပုတီးစေ့များ၊ အမှုန့်များ၊ မိုက်ခရိုဖိုက်ဘာစစ်ထုတ်မှုများနှင့် ဆီလီကာအမြှေးပါးများ [23၊ 24၊ 25၊ 26] ကဲ့သို့သော microfluidics တွင် nucleic acid ထုတ်ယူရန်အတွက် အသုံးပြုခဲ့သည်။ပစ္စည်း၏ဂုဏ်သတ္တိများပေါ်မူတည်၍ ဆီလီကွန်အခြေခံပစ္စည်းများကို microcircuits များတွင် မတူညီသောနည်းလမ်းများဖြင့် အသုံးပြုနိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ silica granules၊ powders နှင့် business nanofilters များသည် microfluidic ချစ်ပ်များ၏ ချွေးပေါက်များ သို့မဟုတ် microchannels များအတွင်းသို့ ရိုးရိုးရှင်းရှင်း ထားရှိနိုင်ပြီး နမူနာများမှ nucleic acids များကို ထုတ်ယူရာတွင် ကူညီပေးနိုင်ပါသည်။မျက်နှာပြင်-မွမ်းမံထားသော ဆီလီကာအမြှေးပါးများကို ကုန်ကျစရိတ်သက်သာစွာဖြင့် ရောဂါပိုးများထံမှ DNA ကို လျင်မြန်စွာ သန့်စင်ရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့် Wang et al။[30] Chitosan oligosaccharides ဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသော ဆီလီကာအမြှေးပါးများ vesicle-mediated chain exchange နှင့် vesicle-mediated chain exchange နှင့် denaturing amplification reactions တို့ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ စွယ်စုံရ သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော စနစ်တစ်ခုကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည် ။(CFU)/ml Vibrio parahaemolyticus။နှင့် ဗိုင်းရပ်စ်ရှိနေခြင်းကို အလွယ်တကူမြင်နိုင်သည်။Powell et al ။[31] ထို့နောက် အသဲရောင် C ဗိုင်းရပ်စ် (HCV)၊ human immunodeficiency virus (HIV) ၊ Zika ဗိုင်းရပ်စ် နှင့် human papillomavirus နှင့် အလိုအလျောက် ပြန့်ပွားခြင်း နှင့် 1.3 μl မြွေလိမ်မြွေကောက် မိုက်ခရို ဓာတ်ပေါင်းဖိုကို တီထွင်ရန်အတွက် ဆီလီကွန်အခြေခံ မိုက်ခရိုဝေ့ဖ်ကို အသုံးပြုခဲ့သည်။အခြေအနေချဲ့ထွင်ခြင်းတွင် လုပ်ဆောင်ပါ။ဤနည်းလမ်းများအပြင်၊ မျက်နှာပြင်-မွမ်းမံထားသော ဆီလီကာမိုက်ခရိုကော်လံများသည် ပြုပြင်ထားသောပစ္စည်း၏ ဂျီသြမေတြီနှင့် ဂုဏ်သတ္တိများသည် ထုတ်ယူမှုထိရောက်မှုကို များစွာမြှင့်တင်ပေးသောကြောင့် နျူကလိစ်အက်ဆစ်ထုတ်ယူမှုတွင် အဓိကအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်ပါသည်။Chen et al ။[32] အမိုင်နို-ဖုံးလွှမ်းထားသော ဆီလီကွန် မိုက်ခရိုကော်လံများကို အခြေခံ၍ အာရုံစူးစိုက်မှုနည်းသော RNA ကို သီးခြားခွဲထုတ်ရန်အတွက် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ပလပ်ဖောင်းကို အဆိုပြုခဲ့သည်။ဤမိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ကိရိယာသည် မြင့်မားသောမျက်နှာပြင်ဧရိယာနှင့် ထုထည်အချိုးအစား ဒီဇိုင်းအားဖြင့် ပိုမိုမြင့်မားသောထုတ်ယူမှုထိရောက်မှုရရှိရန် ဆီလီကွန်အလွှာတစ်ခုပေါ်တွင် 0.25 cm2 မိုက်ခရိုတိုင်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ဤဒီဇိုင်း၏ အားသာချက်မှာ microfluidic စက်သည် 95% nucleic acid ထုတ်ယူခြင်း ထိရောက်မှုကို ရရှိစေခြင်း ဖြစ်သည်။ဤဆီလီကွန်အခြေခံနည်းဗျူဟာများသည် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာစွာဖြင့် nucleic acids များကို လျင်မြန်စွာခွဲထုတ်ခြင်း၏တန်ဖိုးကို ပြသသည်။မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ချစ်ပ်များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့်၊ ဆီလီကွန်အခြေခံ ထုတ်ယူသည့် နည်းဗျူဟာများသည် နူကလိစ်အက်ဆစ် ထောက်လှမ်းခြင်း၏ စွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးရုံသာမက ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုဆိုင်ရာ ကိရိယာများ၏ သေးငယ်သော ပေါင်းစပ်မှုနှင့် ပေါင်းစပ်မှုကိုလည်း လွယ်ကူချောမွေ့စေပါသည်။
သံလိုက်ခွဲထုတ်ခြင်းနည်းလမ်းများသည် ပြင်ပသံလိုက်စက်ကွင်းတစ်ခုတွင် nucleic acids များကိုခွဲထုတ်ရန်အတွက် သံလိုက်အမှုန်များကိုအသုံးပြုသည်။အသုံးများသော သံလိုက်အမှုန်များတွင် Fe3O4 သို့မဟုတ် γ-Fe2O3 သံလိုက်အမှုန်များ စီလီကာ၊ အမိုင်နိုနှင့် ကာဘောက်စ် [33,34,35,36] တို့ ပါဝင်သည်။ဆီလီကွန်အခြေခံ SPE နည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက သံလိုက်အမှုန်များ၏ ထူးခြားချက်မှာ ပြင်ပသံလိုက်များဖြင့် ကိုင်တွယ်ထိန်းချုပ်ရလွယ်ကူခြင်း ဖြစ်သည်။
နျူကလိစ်အက်ဆစ်နှင့် ဆီလီကာကြားရှိ electrostatic အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်မှုကို အသုံးပြု၍ ဆားမြင့်မားခြင်းနှင့် pH နိမ့်သောအခြေအနေများအောက်တွင်၊ nucleic acids များကို silica-coated magnetic particles များ၏မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် စုပ်ယူနိုင်ပြီး ဆားနိမ့်ပြီး pH မြင့်မားသောအခြေအနေများတွင် မော်လီကျူးများကို ဆေးကြောနိုင်ပါသည်။ တဖန်။.သံလိုက်ဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသော ရွေ့လျားမှု [37] ကို အသုံးပြု၍ ထုထည်ကြီးမားသော နမူနာများ (400 μL) မှ DNA ကို စီလီကာဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသော သံလိုက်ပုတီးစေ့များကို ထုတ်ယူနိုင်စေသည်။သရုပ်ပြအဖြစ် Rodriguez-Mateos et al.[38] သံလိုက်ပုတီးစေ့များကို မတူညီသောအခန်းများသို့ လွှဲပြောင်းထိန်းချုပ်ရန်အတွက် အသံဖမ်းနိုင်သော သံလိုက်များကို အသုံးပြုခဲ့သည်။စီလီကာ-ဖုံးလွှမ်းထားသော သံလိုက်အမှုန်များကို အခြေခံ၍ SARS-CoV-2 genomic RNA ကော်ပီ 470/mL ကို LAMP ပြောင်းပြန်ကူးယူသိရှိနိုင်မှု (RT-LAMP) အတွက် ရေဆိုးနမူနာများမှ ထုတ်ယူနိုင်ပြီး တုံ့ပြန်မှုကို 1 နာရီအတွင်း ဖတ်ရှုနိုင်ပါသည်။သာမန်မျက်စိ (ပုံ။ 2a)။
သံလိုက်နှင့် ပေါက်ရောက်သောပစ္စည်းများကို အခြေခံထားသော ကိရိယာများ။SARS-CoV-2 RNA ထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် IFAST RT-LAMP မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ကိရိယာ၏ အယူအဆပုံကြမ်း ([38])။b buccal swab nucleic acid ၏ dSPE အတွက် Centrifugal micro device ([39])။c FTA® ကတ် ([50] မှ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်) အသုံးပြု၍ တပ်ဆင်ထားသော ကိုယ်တိုင်စွမ်းအင်သုံး နမူနာစုစည်းမှု။d Fusion 5 စစ်ထုတ်စက္ကူကို chitosan ဖြင့်ပြုပြင်ထားသော ([51])။SARS-CoV-2 ပြင်းထန်သောစူးရှသောအသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာရောဂါလက္ခဏာစု coronavirus 2၊ RT-LAMP ပြောင်းပြန်ကူးယူဖော်ပြသည့်လှည့်ပတ်ဖျန်ဖြေပေးထားသော isothermal amplification၊ FTA ရှာဖွေသူနည်းပညာမိတ်ဖက်များ၊ NA nucleic acid
အပြုသဘောဆောင်သော သံလိုက်အမှုန်များသည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်၏ ဖော့စဖိတ်ကျောရိုးကို တွယ်ကပ်ရန်အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်သည်။ဆားပြင်းအားတစ်ခုတွင်၊ nucleic acids ၏ အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော ဖော့စဖိတ်အုပ်စုများကို သံလိုက်ပေါင်းစပ်အမှုန်များ၏ မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် အပြုသဘောဖြင့် အားသွင်းနိုင်သည်။ထို့ကြောင့်၊ ကြမ်းတမ်းသောမျက်နှာပြင်နှင့် အမိုင်နိုအုပ်စုများ၏ သိပ်သည်းဆမြင့်မားသော သံလိုက်နာနိုအမှုန်များကို နျူကလိစ်အက်ဆစ်များထုတ်ယူရန်အတွက် တီထွင်ထုတ်လုပ်ခဲ့သည်။သံလိုက်ဖြင့် ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့် ပိတ်ဆို့ခြင်းပြီးနောက်၊ သံလိုက်နာနိုအမှုန်များနှင့် DNA ရှုပ်ထွေးမှုများကို PCR တွင် တိုက်ရိုက်အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ ရှုပ်ထွေးပြီး အချိန်ကုန် သန့်စင်ခြင်းနှင့် ဖယ်ထုတ်ခြင်းလုပ်ငန်း [35] လိုအပ်မှုကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။အနုတ် carboxyl အုပ်စုများဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသော သံလိုက် နာနိုအမှုန်များကို မျက်နှာပြင်များပေါ်တွင် စုပ်ယူထားသော နူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ခွဲထုတ်ရန်အတွက်လည်း ပြင်းအားမြင့်သော polyethylene glycol နှင့် sodium chloride solutions [36] ကို အသုံးပြုထားသည်။ဤမျက်နှာပြင်-မွမ်းမံထားသော သံလိုက်ပုတီးများဖြင့် DNA ထုတ်ယူမှုသည် နောက်ဆက်တွဲ ချဲ့ထွင်မှုနှင့်အတူ လိုက်ဖက်ပါသည်။Dignan et al ။[39] nucleic acid pretreatment အတွက် အလိုအလျောက်နှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော centrifugal microfluidic ပလပ်ဖောင်းတစ်ခုအကြောင်း ဖော်ပြခဲ့ပြီး၊ နည်းပညာမဟုတ်သောဝန်ထမ်းများက ၎င်းကို site တွင်အသုံးပြုခွင့်ပေးထားသည်။ထို့အပြင်၊ ခွဲထုတ်ထားသော DNA ၏ လိုက်ဖက်ညီမှုရှိသော အချက်မှာ စောင့်ရှောက်မှု နျူကလိစ်အက်ဆစ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် သင့်လျော်သော နည်းလမ်းဖြစ်သည့် LAMP နှင့် ရောင်စုံမက်ထရစ် စစ်ဆေးမှုများအတွက် သင့်လျော်မှု (ပုံ။ 2b) ကို ထပ်မံပြသသည်။
သံလိုက်ပုတီးစေ့နည်းလမ်းများသည် စီးပွားဖြစ်အလိုအလျောက် နျူကလိစ်အက်ဆစ်ထုတ်ယူသည့်စက်များတွင် အချို့သော အလိုအလျောက်ထုတ်ယူနိုင်ခြေကို ပေးစွမ်းနိုင်သည် [KingFisher;ThermoFisher (Waltham, MA, USA), QIAcube® HT;CapitalBio (ပေကျင်း၊ တရုတ်) နှင့် Biomek®;Beckman (မိုင်ယာမီ၊ အမေရိကန်)။), ဖလော်ရီဒါ, အမေရိကန်)] ။သံလိုက်ပုတီးစေ့များကို မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်များနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်း၏ အားသာချက်များကို နူကလိစ်အက်ဆစ်များ အလိုအလျောက် ထုတ်ယူခြင်းအတွက် အကျိုးကျေးဇူးများကို မော်လီကျူလာရောဂါရှာဖွေခြင်းဆိုင်ရာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သော၊သို့သော်၊ သံလိုက်ပုတီးစေ့များနှင့် microfluidics ပေါင်းစပ်မှုသည် သံလိုက်ပုတီးစေ့များကို တိကျစွာ ခြယ်လှယ်ရန်အတွက် ရှုပ်ထွေးသော ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များပေါ်တွင် မှီခိုနေရဆဲဖြစ်ပြီး POCT တွင် သံလိုက်ပုတီးများ ထပ်မံအသုံးပြုမှုကို ကန့်သတ်ထားသည့် စီးပွားရေးထုတ်ကုန်များ၏ လူကြိုက်များမှုမှာ ကြီးမားပြီး ဈေးကြီးကြောင်း ရှင်းပြသည်။
မွမ်းမံထားသော nitrocellulose စစ်ထုတ်မှုများ၊ Finders Technology Associates (FTA) ကတ်များ၊ polyethersulfone-based filter စာရွက်များနှင့် glycan-coated ပစ္စည်းများ အများအပြားကို nucleic acid ရှာဖွေတွေ့ရှိရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုထားသည်။ချည်မျှင်စက္ကူကဲ့သို့သော ပျော့ပျောင်းသော အမျှင်ဓာတ်ပစ္စည်းများကို အမျှင်များနှင့် ရှည်လျားသော DNA မော်လီကျူးများကို ရုပ်ပိုင်းအရ ရောနှောခြင်းဖြင့် DNA ကို သီးခြားခွဲထုတ်ရန် ပထမဆုံးအသုံးပြုခဲ့သည်။သေးငယ်သော ချွေးပေါက်များသည် DNA ထုတ်ယူမှုကို ကောင်းမွန်စွာ အကျိုးသက်ရောက်စေသည့် DNA မော်လီကျူးများ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ တင်းကျပ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။fibrous paper ၏ မတူညီသော အပေါက်အရွယ်အစားကြောင့် ထုတ်ယူမှုထိရောက်မှုသည် DNA ချဲ့ထွင်ခြင်း၏ လိုအပ်ချက်များကို မဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါ။FTA ကတ်သည် မှုခင်းဆေးပညာနယ်ပယ်တွင် အသုံးပြုသည့် စီးပွားရေးဆိုင်ရာ စစ်ထုတ်စက္ကူဖြစ်ပြီး အခြားသော မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးနယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။နမူနာအတွင်းရှိ ဆဲလ်အမြှေးပါးများကို lyse ပြုလုပ်ရန် အမျိုးမျိုးသော ဓာတုပစ္စည်းများဖြင့် ရောထားသော cellulose filter စက္ကူကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ထွက်ရှိလာသော DNA သည် ပျက်စီးခြင်းမှ ၂ နှစ်အထိ ကာကွယ်ပေးပါသည်။မကြာသေးမီက၊ SARS-CoV-2၊ leishmaniasis၊ နှင့် ငှက်ဖျားရောဂါ [47,48,49] အပါအဝင် အမျိုးမျိုးသော ရောဂါပိုးမွှားများကို မော်လီကျူးထောက်လှမ်းရန်အတွက် ဖောင်ထားသော cellulose စက္ကူကို တီထွင်ခဲ့သည်။သီးခြားပလာစမာရှိ HIV သည် တိုက်ရိုက် lysed ဖြစ်ပြီး၊ ဗိုင်းရပ်စ် nucleic acid သည် nucleic acid ကို ထိရောက်စွာ ထုတ်လုပ်နိုင်စေသည့် concentrator အတွင်းသို့ တည်ဆောက်ထားသော FTA® စီးဆင်းမှုအမြှေးပါးတွင် ကြွယ်ဝပြီး နူကလိစ်အက်ဆစ် [50] (ပုံ။ 2c)။FTA ကတ်များကို အသုံးပြု၍ နျူကလိစ်အက်ဆစ်ရှာဖွေခြင်း၏ အဓိကပြဿနာမှာ ဂူနီဒင်းနှင့် အိုင်ဆိုပရောပနိုကဲ့သို့သော ဓာတုပစ္စည်းများသည် နောက်ဆက်တွဲ ချဲ့ထွင်မှုတုံ့ပြန်မှုများကို ဟန့်တားခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ဤပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် DNA မော်လီကျူးများနှင့် fibrous filter paper နှစ်ခုစလုံး၏ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် Fusion 5 chitosan-modified filter paper နှင့် chitosan-modified ဒြပ်ပေါင်းများပေါ်တွင် DNA ၏ electrostatic adsorption ကို မြင့်မားစွာထိရောက်စွာ ထုတ်ယူရရှိစေရန်အတွက် nucleic acid ထုတ်ယူမှုကို ရရှိစေပါသည်။ ..ဇကာမျှင်များ [51] (ပုံ။ 2d)။အလားတူပဲ Zhu et al ။[52] Zika virus RNA ကို လျင်မြန်စွာ သီးခြားခွဲထုတ်ရန်နှင့် ထောက်လှမ်းရန်အတွက် in situ capillary microfluidic စနစ်အပေါ် အခြေခံ၍ chitosan-ပြုပြင်ထားသော PCR နည်းလမ်းကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။nucleic acids သည် chitosan ၏ အဖွင့်/အပိတ် ခလုတ်ပိုင်ဆိုင်မှုအပေါ် အခြေခံ၍ ရောစပ်ထားသော lysate/PCR ကြားခံတွင် စုပ်ယူနိုင်/စုပ်ယူနိုင်ပါသည်။အဖွင့်အပိတ်”၊ pH ကို တုံ့ပြန်သည်။
အထက်တွင်ဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း၊ ဤနည်းဗျူဟာများသည် အစိုင်အခဲအဆင့်ပစ္စည်းများ၏ အားသာချက်များကို ပေါင်းစပ်ကာ microfluidics တွင် nucleic acid ထုတ်ယူခြင်း၏ထိရောက်မှုကို တိုးစေသည်။လက်တွေ့အသုံးချမှုတွင်၊ ဤပစ္စည်းများကို အများအပြားအသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးအရ အဆင်မပြေဖြစ်ပြီး၊ သင့်လျော်သော မျက်နှာပြင်ကို ကုသခြင်း သို့မဟုတ် ဤပစ္စည်းများဖြင့် ဘုံပစ္စည်းများ၏ မျက်နှာပြင်ကို ပြုပြင်မွမ်းမံခြင်းသည်လည်း ၎င်းတို့၏ လုပ်ငန်းဆောင်တာများကို ထိန်းသိမ်းနိုင်သည်။ထို့ကြောင့် စမ်းသပ်လေ့လာပြီးနောက် ဤမဟာဗျူဟာများကို အကောင်အထည်ဖော်ခြင်းသည် ကုန်ကျစရိတ်များကို လျှော့ချနိုင်မည်ဟု ယုံကြည်ပါသည်။
မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ပလပ်ဖောင်းများတွင် နျူကလိစ်အက်ဆစ်စမ်းသပ်ခြင်းသည် သေးငယ်သောနမူနာပမာဏ (< 100 µl) ကိုအသုံးပြုလေ့ရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် ရေအောက်ပိုင်းသိရှိနိုင်မှု (အလင်း၊ လျှပ်စစ်နှင့် သံလိုက်ဓာတ်) အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်အတွက် ပစ်မှတ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို သီးခြားစုံစမ်းစစ်ဆေးမှုများဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် လိုအပ်သည် [53၊ ၅၄]။ မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ပလပ်ဖောင်းများတွင် နျူကလိစ်အက်ဆစ်စမ်းသပ်ခြင်းသည် သေးငယ်သောနမူနာပမာဏ (< 100 µl) ကိုအသုံးပြုလေ့ရှိသည်၊ ထို့ကြောင့် ရေအောက်ပိုင်းသိရှိနိုင်မှု (အလင်း၊ လျှပ်စစ်နှင့် သံလိုက်ဓာတ်) အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန်အတွက် ပစ်မှတ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို သီးခြားစုံစမ်းစစ်ဆေးမှုများဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် လိုအပ်သည် [53၊ ၅၄]။ При тестировании нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах часто используются небольшие объемы образцов (< 100 мкл), поэтому требуется амплификация целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигнал, удобный для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]. microfluidic ပလပ်ဖောင်းများတွင် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို စမ်းသပ်သည့်အခါ၊ နမူနာပမာဏ (<100 µL) ကို မကြာခဏအသုံးပြုလေ့ရှိသောကြောင့် ပစ်မှတ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို အထူးစုံစမ်းစစ်ဆေးမှုများဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် လိုအပ်သည် (အလင်း၊ လျှပ်စစ်၊ နှင့် သံလိုက်) အချက်ပြအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် လိုအပ်ပါသည်။ [၅၃၊ ၅၄]။平台微流控上上核酸核酸检测检测使用小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量小样本量使用使用使用特定探针扩增扩增核酸目标核酸目标核酸目标核酸核酸核酸目标核酸核酸核酸检测核酸检测核酸检测核酸检测检测检测检测检测检测 (光学, 电学和磁学磁学磁学) 的的 [53, 54 ]平台平台平台的的核酸核酸使用检测小样本量小样本量小样本量小样本量检测小样本量 (<100 μl), 因此特定探针扩增扩增目标扩增目标目标下游下游下游下游下游下游下游下游下游下游 (光学, 电学电学磁学下游下游的的信号的] Обнаружение нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах обычно использует небольшие объемы образцов (<100 мкл), что требует амплификации целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигналы для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]]. မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ပလပ်ဖောင်းများရှိ နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ထောက်လှမ်းခြင်းသည် များသောအားဖြင့် သေးငယ်သောနမူနာပမာဏ (<100 μl) ကိုအသုံးပြုပြီး ၎င်းတို့ကို နောက်ဆက်တွဲရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအတွက် အချက်ပြများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် ပစ်မှတ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို အထူးစုံစမ်းစစ်ဆေးမှုများဖြင့် ချဲ့ထွင်ရန် လိုအပ်သည် (အလင်း၊ လျှပ်စစ်နှင့် သံလိုက်) [53၊ 54] .microfluidics များတွင် နျူကလိစ်အက်ဆစ် ချဲ့ထွင်ခြင်းသည် တုံ့ပြန်မှုများကို အရှိန်မြှင့်ပေးခြင်း၊ ထောက်လှမ်းခြင်း ကန့်သတ်ချက်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေရန်၊ နမူနာလိုအပ်ချက်များကို လျှော့ချခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းမှု တိကျမှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်သည် [55၊ 56]။မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ မြန်ဆန်တိကျသောရှာဖွေတွေ့ရှိမှုနှင့်အတူ၊ PCR နှင့် isothermal amplification တုံ့ပြန်မှုများအပါအဝင် microfluidics များတွင် အမျိုးမျိုးသော nucleic acid ချဲ့ထွင်မှုနည်းလမ်းများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ဤအပိုင်းသည် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်စနစ်များကိုအခြေခံ၍ နျူကလိယအက်ဆစ်ရှာဖွေခြင်းအတွက် နည်းလမ်းများကို အကျဉ်းချုပ်ဖော်ပြပါမည်။
PCR သည် သက်ရှိတစ်ခု၏ DNA ပွားခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ပုံဖော်ခြင်းဖြစ်ပြီး၊ အခြားနေရာများတွင် အသေးစိတ်ဖော်ပြထားပြီး ဤနေရာတွင် ဆွေးနွေးမည်မဟုတ်ပါ။PCR သည် ပစ်မှတ် DNA/RNA ၏ အလွန်သေးငယ်သော ပမာဏကို အဆနှုန်းဖြင့် ချဲ့ထွင်နိုင်ပြီး PCR သည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို လျင်မြန်စွာ သိရှိနိုင်စေရန် အစွမ်းထက်သည့်ကိရိယာတစ်ခု ဖြစ်စေသည်။မကြာသေးမီဆယ်စုနှစ်များအတွင်း PCR အပူစက်ဘီးစီးစနစ်များတပ်ဆင်ထားသော ခရီးဆောင်မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ကိရိယာများစွာကို ပြုစုကုသပေးသည့်ရောဂါရှာဖွေရေး၏လိုအပ်ချက်များကိုဖြည့်ဆည်းရန် တီထွင်ခဲ့သည် [57၊ 58]။On-chip PCR ကို မတူညီသော အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုနည်းလမ်းများ [59] အရ (သမားရိုးကျ၊ စဉ်ဆက်မပြတ်စီးဆင်းမှု၊ နေရာဒေသအလိုက်ပြောင်းခြင်းနှင့် convective PCR) ဟူ၍ လေးမျိုးခွဲခြားနိုင်သည်။ဥပမာ Gee et al။[60] လည်ချောင်း swab နမူနာများတွင် SARS-CoV-2၊ influenza A နှင့် B ဗိုင်းရပ်စ်များကို multiplex detection အတွက် ၎င်းတို့၏ ကိုယ်ပိုင် microfluidic platform ပေါ်တွင် တိုက်ရိုက်ပြောင်းပြန် ကူးယူဖော်ပြသည့် နည်းလမ်း (RT-qPCR) ကို တီထွင်ခဲ့သည်။Park et al ။[61] ပါးလွှာသောရုပ်ရှင် PCR၊ လျှပ်ကူးပစ္စည်းနှင့် လက်ချောင်းဖြင့်လုပ်ဆောင်သော polydimethylsiloxane-based microfluidic module တို့ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် ရိုးရှင်းသော ရောဂါပိုးဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသည့် ချစ်ပ်တစ်ခုကို တည်ဆောက်ခဲ့သည်။သို့သော်၊ အလုပ်နှစ်ခုစလုံးသည် သမားရိုးကျ PCR ၏ ဘုံချို့ယွင်းချက်များကို ဖော်ညွှန်းထားသည်။PCR သည် စက်ပစ္စည်းအသေးစားပြုလုပ်ခြင်းနှင့် စမ်းသပ်ချိန်ကို လျှော့ချပေးသည့် အပူစက်ဘီးစီးခြင်း လိုအပ်ပါသည်။
စဉ်ဆက်မပြတ်စီးဆင်းမှုကိုအခြေခံသော microfluidic နှင့် space-switched PCR ၏ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည်ဤပြဿနာကိုဖြေရှင်းရန်အရေးကြီးပါသည်။ရှည်လျားသော serpentine ချန်နယ် သို့မဟုတ် ဖြောင့်စင်းသောချန်နယ်ကို အသုံးပြု၍ စဉ်ဆက်မပြတ်စီးဆင်းနေသော PCR သည် off-chip pump ဖြင့် preheat zone သုံးခုတွင် ဓာတ်ပစ္စည်းများကို တက်ကြွစွာ လည်ပတ်ခြင်းဖြင့် လျင်မြန်စွာ ချဲ့ထွင်မှုကို ပေးစွမ်းနိုင်ပါသည်။ဤလုပ်ဆောင်ချက်သည် မတူညီသော တုံ့ပြန်မှုအပူချိန်များကြား အကူးအပြောင်းအဆင့်ကို အောင်မြင်စွာ ရှောင်ရှားနိုင်ပြီး စမ်းသပ်ချိန် [62] (ပုံ။ 3b)။Jung et al ၏နောက်ထပ်လေ့လာမှုတစ်ခုတွင်။[63] ultrafast နှင့် multiplex reverse transcription PCR (ပုံ. 3c) အတွက် fixed and flow PCR ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများ ပေါင်းစပ်ထားသော rotary PCR မျိုးရိုးဗီဇခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအသစ်ကို အဆိုပြုခဲ့သည်။nucleic acid ချဲ့ထွင်ရန်အတွက်၊ PCR မိုက်ခရိုချစ်ပ်ကို မတူညီသောအပူချိန်တွင် အပူပေးတုံး သုံးခုဖြင့် လှည့်ပေးမည်- 1. Denaturation block 94°C၊ 2. Annealing block ကို 58°C၊ 3. Expansion block 72°C တွင်။
microfluidics တွင် PCR ကိုအသုံးပြုခြင်း။microfluidic ပလပ်ဖောင်းပေါ်တွင် dirRT-qPCR ၏ သရုပ်ဖော်ပုံ ([60] မှ လိုက်လျောညီထွေ)။b serpentine ချန်နယ်ကို အခြေခံ၍ စဉ်ဆက်မပြတ် စီးဆင်းနေသော PCR microarray ၏ သရုပ်ဖော်ပုံ ([62])။c မိုက်ခရိုချစ်ပ်တစ်ခု၊ အပူပေးတုံးသုံးခုနှင့် stepper motor တစ်ခုပါ၀င်သော rotary PCR မျိုးရိုးဗီဇခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု၏ ဇယားကွက်ကို ကိုယ်စားပြုခြင်း။d အပူချိန်ဗဟိုပြုခြင်း PCR ၏ ပုံကြမ်း ([64] မှ ဆီလျော်အောင် ဘာသာပြန်ထားသည်)။DirRT-qPCR၊ တိုက်ရိုက် အရေအတွက် ပြောင်းပြန် စာသားပြောင်းပြန် ပေါ်လီမာစ့်ကွင်းဆက် တုံ့ပြန်မှု
သွေးကြောမျှင်များနှင့် ကွင်းပတ်များ သို့မဟုတ် ပါးလွှာသော ပန်းကန်ပြားများကို အသုံးပြု၍ ကွန်ဗင်းရှင်း PCR သည် ပြင်ပပန့်မလိုအပ်ဘဲ သဘာဝအတိုင်း အပူအအေးငွေ့ဖြင့် နူကလိစ်အက်ဆစ်များကို လျင်မြန်စွာ ချဲ့ထွင်နိုင်သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ PCR loop microchannel တွင် centrifugation ဖြင့် အပူစက်ဘီးစီးခြင်းကို အသုံးပြုသည့် စက်ဘီးစီး olefin ပေါ်လီမာ မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ပလပ်ဖောင်းကို ဖန်တီးထားသည် (ပုံ။ 3d)။တုံ့ပြန်မှုဖြေရှင်းချက်အား အဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ရှိသော မိုက်ခရိုချန်နယ်တစ်ခုတွင် မြင့်မားသော နှင့် နိမ့်သော အပူချိန်ကို စဉ်ဆက်မပြတ် ဖလှယ်ပေးသော thermal convection ဖြင့် မောင်းနှင်ပါသည်။ချဲ့ထွင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးကို 70.5 pg/ချန်နယ်တွင် ထောက်လှမ်းမှုကန့်သတ်ချက်ဖြင့် 10 မိနစ်အတွင်း အပြီးသတ်နိုင်သည်။
မျှော်လင့်ထားသည့်အတိုင်း၊ လျင်မြန်သော PCR သည် အပြည့်အဝပေါင်းစပ်နမူနာ-တုံ့ပြန်မှု မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းနှင့် multiplex ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုစနစ်များအတွက် အစွမ်းထက်သောကိရိယာတစ်ခုဖြစ်သည်။လျင်မြန်သော PCR သည် COVID-19 ကူးစက်ရောဂါကို ထိထိရောက်ရောက် ထိန်းချုပ်နိုင်စေရန် ပံ့ပိုးပေးသည့် SARS-CoV-2 ကို ရှာဖွေရန် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးပါသည်။
PCR သည် POCT အတွက် မသင့်လျော်သော ရှုပ်ထွေးသော အပူစက်ဘီးစက် လိုအပ်ပါသည်။မကြာသေးမီက၊ မီးချောင်း၊ recombinase polymerase amplification (RPA) နှင့် nucleic acid sequences [65,66,67,68] အပါအဝင် microfluidics များတွင် isothermal amplification နည်းပညာများကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ဤနည်းပညာများဖြင့် မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော၊ အလွန်အမင်းအထိခိုက်မခံသော ခရီးဆောင် POCT စက်များကို ဖန်တီးရာတွင် အထောက်အကူဖြစ်စေသော နူကလိစ်အက်ဆစ်များကို အဆက်မပြတ်အပူချိန်တွင် ချဲ့ထွင်ထားသည်။
high-throughput microfluidics-based LAMP စစ်ဆေးမှုများသည် ကူးစက်ရောဂါများ [42၊ 69၊ 70၊ 71] အများအပြားကို ထောက်လှမ်းနိုင်စေပါသည်။centrifugal microfluidic စနစ်နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည့်အတွက်၊ LAMP သည် nucleic acid detection [69၊ 72၊ 73၊ 74၊ 75] ကို အလိုအလျောက် လွယ်ကူချောမွေ့စေပါသည်။လှည့်ဖျားခြင်းနှင့် တုံ့ပြန်သည့် SlipChip ကို LAMP [76] (ပုံ. 4a) ကို အသုံးပြု၍ အပြိုင်ဘက်တီးရီးယားအများအပြား၏ အမြင်အာရုံကို ထောက်လှမ်းရန်အတွက် တီထွင်ခဲ့သည်။စစ်ဆေးမှုတွင် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော LAMP ကိုအသုံးပြုသည့်အခါ၊ fluorescence signal-to-noise ratio သည် ခန့်မှန်းခြေ 5-ဆရှိပြီး၊ ထောက်လှမ်းမှုကန့်သတ်ချက်သည် genomic DNA ၏ 7.2 မိတ္တူ/μl သို့ရောက်ရှိသွားပါသည်။ ထို့အပြင်၊ Bacillus cereus၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Vibrio fluvialis နှင့် Vibrio parahaemolyticus အပါအဝင် သာမန်အစာခြေဘက်တီးရီးယားပိုးမွှား (၅)မျိုးရှိကြောင်းကို မိနစ် 60 အတွင်း အခြေခံ၍ မြင်သာထင်သာမြင်သာအောင် ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ Bacillus cereus၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Vibrio fluvialis နှင့် Vibrio parahaemolyticus အပါအဝင် သာမန်အစာခြေဘက်တီးရီးယားပိုးမွှား (၅)မျိုးရှိကြောင်းကို မိနစ် 60 အတွင်း အခြေခံ၍ မြင်သာထင်သာမြင်သာအောင် ပြုလုပ်ခဲ့ပါသည်။ထို့အပြင် Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Vibrio fluvialis နှင့် Vibrio parahaemolyticus အပါအဝင် အစာခြေလမ်းကြောင်း၏ ဘုံဘက်တီးရီးယားပိုးမွှားငါးမျိုးရှိနေခြင်းကို မိနစ် 60 ထက်နည်းသောနည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ မြင်နိုင်သည်။此外该该该在在在在在方法了可视化可了了五消化道种常见种常见种原体常见常见常见消化道常见消化道消化道细菌病原体细菌病细菌病细菌病原体原体原体原体原体的细菌病的原体的芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌氏肠杆菌氏, 河流河流沙门菌副溶血性副溶血性此外基于该方法在在在在在方法视化了了了了了种五消化道细菌病消化道消化道细菌病常见细菌病消化道细菌病常见消化道消化道细菌病细菌病消化道消化道细菌病的细菌病细菌病芽孢杆菌细菌病芽孢杆菌芽孢杆菌氏氏, 肠肠菌, 弧菌氏氏性, 弧菌和弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌 HIPထို့အပြင်၊ Bacillus cereus၊ Escherichia coli၊ Salmonella enterica၊ Vibrio fluvius နှင့် Vibrio parahaemolyticus အပါအဝင် ဘုံဗက်တီးရီးယားငါးမျိုး၏ အစာအိမ်နှင့် အူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ ရောဂါပိုးများ ရှိနေခြင်းကို မိနစ် 60 ထက်နည်းသော နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ မြင်နိုင်သည်။
Microfluidics တွင် LAMP ၏ အားသာချက်များမှာ လျင်မြန်သော တုံ့ပြန်မှုနှင့် အသေးစား ထောက်လှမ်းမှုတို့ ပါဝင်သည်။သို့ရာတွင်၊ တုံ့ပြန်မှုအပူချိန် (70°C ဝန်းကျင်) ကြောင့် Aerosols များသည် LAMP အတွင်း မလွှဲမရှောင်သာ ထုတ်ပေးပြီး false positive rate မြင့်မားသည်။စစ်ဆေးမှုဆိုင်ရာ တိကျမှု၊ primer ဒီဇိုင်းနှင့် အပူချိန်ထိန်းချုပ်မှုတို့သည် LAMP အတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ ချစ်ပ်တစ်ခုတည်းပေါ်တွင် ပစ်မှတ်များစွာကို ထောက်လှမ်းသိရှိနိုင်စေမည့် ချစ်ပ်ဒီဇိုင်းများသည် အလွန်တန်ဖိုးရှိပြီး တီထွင်သင့်သည်။ထို့အပြင်၊ LAMP သည် အလွန်အရေးပါသော ချစ်ပ်တစ်ခုတွင် ပေါင်းစပ်ထားသော ဘက်စုံသုံးထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် သင့်လျော်သော်လည်း ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် နေရာများစွာ ကျန်ရှိနေပါသေးသည်။
အတော်လေးနည်းသော တုံ့ပြန်မှုအပူချိန် (~37°C) ကြောင့် အငွေ့ပျံမှုပြဿနာများ [77] နည်းပါးသောကြောင့် LAMP ၏ မြင့်မားသော မှားယွင်းသောအပြုသဘောနှုန်းကို RPA ဖြင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း လျှော့ချနိုင်သည်။RPA စနစ်တွင်၊ ဆန့်ကျင်ဘက် primers နှစ်ခုသည် recombinase နှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် DNA ပေါင်းစပ်မှုကို စတင်ပြီး 10 မိနစ်အတွင်း ပြီးစီးနိုင်သည် [78,79,80,81]။ထို့ကြောင့်၊ RPA လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးသည် PCR သို့မဟုတ် LAMP ထက်ပိုမိုမြန်ဆန်သည်။မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ microfluidic နည်းပညာသည် RPA [82,83,84] ၏ အမြန်နှုန်းနှင့် တိကျမှုကို ပိုမိုတိုးတက်စေကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ဥပမာ Liu et al ။[85] reverse transcription RPA (RT-RPA) နှင့် universal lateral flow test strip detection system တို့ကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် SARS-CoV-2 ၏ လျင်မြန်ပြီး ထိလွယ်ရှလွယ်သိရှိနိုင်စေရန်အတွက် microfluidic integrated lateral flow polymerase recombinase amplification assay ကို တီထွင်ခဲ့သည်။တစ်ခုတည်းသော microfluidic စနစ်သို့။ပုံ 4b)။ထောက်လှမ်းခြင်း၏ကန့်သတ်ချက်မှာ 1 မိတ္တူ/µl သို့မဟုတ် 30 မိတ္တူ/နမူနာဖြစ်ပြီး ထောက်လှမ်းမှုကို မိနစ် 30 ခန့်အတွင်း အပြီးသတ်နိုင်သည်။Kong et al ။ဝတ်ဆင်နိုင်သော microfluidic ကိရိယာကို တီထွင်ခဲ့သည်။[86] RPA (ပုံ 4c) ကို အသုံးပြု၍ HIV-1 DNA ကို လျင်မြန်စွာနှင့် တိုက်ရိုက်သိရှိနိုင်စေရန် မိုဘိုင်းလ်ဖုန်းအခြေပြု အလင်းရောင် ထောက်လှမ်းမှုစနစ်အား ခန္ဓာကိုယ်အပူချိန်နှင့် အသုံးပြုထားသည်။ဝတ်ဆင်နိုင်သော RPA စစ်ဆေးမှုသည် 24 မိနစ်အတွင်း ပစ်မှတ်အစီအစဥ်၏ 100 ကော်ပီ/mL ကို တွေ့ရှိပြီး အရင်းအမြစ်-ကန့်သတ်ဆက်တင်များတွင် HIV-1 ရောဂါပိုးရှိသော မွေးကင်းစကလေးငယ်များကို လျင်မြန်သောရောဂါရှာဖွေဖော်ထုတ်ရန် အလားအလာကောင်းများကို ပြသသည်။
point-of-care testing (POCT) တွင် isothermal amplification။လှည့်ဖျားခြင်းနှင့် တုံ့ပြန်မှု SlipChip ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ခြင်း။ပလာစမာဂဟေဆက်ပြီးနောက်၊ ထိပ်နှင့်အောက်ခြေ ချစ်ပ်များကို နောက်ဆုံးချစ်ပ်အဖြစ် ပြုလုပ်ရန် အခွံမာသီးအစုံဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသည် ([76] မှ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်)။b COVID-19 ထောက်လှမ်းမှုအတွက် MI-IF-RPA စနစ်၏ ဇယားကွက် ([85] မှ လိုက်လျောညီထွေ)။c HIV-1 DNA ကို လျင်မြန်စွာသိရှိနိုင်စေရန် ဝတ်ဆင်နိုင်သော RPA စစ်ဆေးမှု၏ ဇယားကွက် ([86])။SE Salmonella enterica၊ VF Vibrio fluvius၊ VP Vibrio parahaemolyticus၊ BC Bacillus cereus၊ EC Escherichia coli၊ FAM carboxyfluorescein၊ human immunodeficiency virus HIV၊ RPA recombinase polymerase amplification၊ LED light emitting diode၊ MI-IF-RPA Polycomfluidic အသံချဲ့စက်
Microfluidic-based RPA သည် လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးနေပြီဖြစ်သော်လည်း၊ ချစ်ပ်ထုတ်လုပ်ခြင်းနှင့် တုံ့ပြန်မှုသုံးစွဲမှုကုန်ကျစရိတ်မှာ အလွန်မြင့်မားနေပြီး ဤနည်းပညာရရှိနိုင်မှုကို တိုးမြှင့်ရန်အတွက် လျှော့ချရမည်ဖြစ်သည်။ထို့အပြင်၊ RPA ၏ မြင့်မားသော အာရုံခံနိုင်စွမ်းသည် အထူးသဖြင့် ညစ်ညမ်းမှုရှိနေချိန်တွင် အတိအကျမဟုတ်သော ထုတ်ကုန်များ၏ ချဲ့ထွင်မှုကို ထိခိုက်စေနိုင်သည်။ဤကန့်သတ်ချက်များသည် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်စနစ်များတွင် RPA အသုံးချမှုကို သက်ရောက်မှုရှိနိုင်ပြီး ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းကို ထိုက်တန်ပါသည်။POCT ရှိ RPA-based microfluidic နည်းဗျူဟာများ၏ ဖြစ်နိုင်ခြေကို မြှင့်တင်ရန် အမျိုးမျိုးသော ပစ်မှတ်များအတွက် ကောင်းမွန်စွာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော primers နှင့် probes များလည်း လိုအပ်ပါသည်။
Cas13 နှင့် Cas12a တို့သည် နူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ကျပန်းခွဲထုတ်နိုင်စွမ်းရှိပြီး ထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် ရောဂါရှာဖွေရေးကိရိယာများအဖြစ် တီထွင်ထုတ်လုပ်နိုင်သည်။Cas13 နှင့် Cas12a တို့သည် DNA သို့မဟုတ် RNA အသီးသီးကို ပစ်မှတ်ထား၍ ပေါင်းစပ်လိုက်သောအခါတွင် အသက်ဝင်ပါသည်။အသက်သွင်းပြီးသည်နှင့်၊ ပရိုတိန်းသည် အခြားသော အနီးနားရှိ နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ခွာထုတ်ရန် စတင်သည်၊ ထို့နောက်တွင် ရောဂါပိုးဆိုင်ရာ သီးသန့် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များကို ပစ်မှတ်ထားသော RNA များသည် မီးချောင်းများကို မီးငြိမ်းစေပြီး fluorescence ကို ထုတ်ပေးနိုင်သည်။ဤသီအိုရီကိုအခြေခံ၍ Kellner et al.[87] Cas13-based နည်းလမ်း [Specific High-sensitivity Enzymatic Reporter UnlockING (SHERLOCK)] နှင့် Broughton et al ကို တီထွင်ခဲ့သည်။[88] Cas12a [CRISPR Trans Reporter DNA endonuclease (DTECR)] ကို ပစ်မှတ်ထားသော အခြားချဉ်းကပ်နည်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။
မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း CRISPR ကိုအခြေခံ၍ nucleic acids ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိရန်နည်းလမ်းအမျိုးမျိုး [89၊ 90] ပေါ်လာခဲ့သည်။သမားရိုးကျ CRISPR အခြေပြုနည်းလမ်းများသည် နျူကလိစ်အက်ဆစ်ထုတ်ယူခြင်း၊ ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် CRISPR ထောက်လှမ်းခြင်းစသည့် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများစွာကြောင့် အချိန်ကုန်ပြီး လုပ်အားပိုပြင်းသည်။အရည်များကို လေနှင့် ထိတွေ့ခြင်းသည် မှားယွင်းသော အပြုသဘော ရလဒ်များ ရရှိရန် အခွင့်အလမ်း တိုးစေပါသည်။အထက်ဖော်ပြပါအချက်များအရ CRISPR အခြေခံစနစ်များသည် ကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ရန် အလွန်လိုအပ်နေပါသည်။
CRISPR-Cas12a နှင့် CRISPR-Cas13a ထောက်လှမ်းခြင်းအက်ပ်လီကေးရှင်း [91] အတွက် အပြိုင်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု 24 ခုကို လုပ်ဆောင်နိုင်သည့် pneumatically ထိန်းချုပ်ထားသော microfluidic ပလပ်ဖောင်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။စနစ်တွင် nucleic acid ချဲ့ထွင်မှုကို ကျော်လွှားပြီး femtomolar DNA နှင့် RNA နမူနာများကို အလိုအလျောက် သိရှိနိုင်သော fluorescence detection device တပ်ဆင်ထားပါသည်။Chen et al ။[92] centrifugal microfluidics (ပုံ. 5a) တွင် CRISPR-Cas12a စနစ်ဖြင့် ပေါင်းစပ် recombinase အသံချဲ့စက်။Cas12a သည် messenger DNA ကို ချေဖျက်နိုင်ပြီး ချဲ့ထွင်မှု လုပ်ငန်းစဉ်ကို ဟန့်တားနိုင်သောကြောင့် ဤလုပ်ငန်းနှစ်ခုကို ပေါင်းစပ်ရန် အခက်အခဲကို ကျော်လွှားနိုင်သည်။ထို့အပြင် Chen et al ။[92] ထို့အပြင် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးကို အလိုအလျောက် ပြီးမြောက်စေရန် centrifugal microfluidic ထိန်းချုပ်မှုတွင် တုံ့ပြန်မှုဆိုင်ရာ ဓါတ်ပစ္စည်းများကို ကြိုတင်သိမ်းဆည်းထားသည်။အခြားအလုပ်တွင် Silva et al ။[93] CRISPR/Cas12a အသံချဲ့စက်နှင့် SARS-CoV-2 (ပုံ. 5b) ကိုသိရှိရန် စမတ်ဖုန်းမပါဘဲ ရောဂါရှာဖွေရေးနည်းလမ်းကို တီထွင်ခဲ့သည်။ဆဲလ်ဖုန်းအခြေခံ ချဲ့ထွင်ခြင်း-အခမဲ့စနစ်ဟု လူသိများသော ဤဆန်းစစ်ချက်တွင် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ချန်နယ်များရှိ catalase-ထုတ်ပေးသော bubble အချက်ပြမှုများကို စမတ်ဖုန်း၏အမြင်အာရုံကိုအခြေခံသည့် CRISPR/Cas-dependent အင်ဇိုင်းပါဝင်ပါသည်။ကြိုတင်ချဲ့ထွင်ခြင်းမပြုဘဲ nucleic acid ကော်ပီ 50/µl ထက်နည်းသော အာရုံခံစားသိရှိနိုင်မှုသည် နမူနာထိုးဆေးမှ အချက်ပြဖတ်ရှုခြင်းအထိ လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုလုံးသည် 71 မိနစ်သာ ကြာပါသည်။
CRISPR ကိုအခြေခံ၍ Nucleic acid ရှာဖွေရေးနည်းလမ်းများ။CRISPR ကိုအခြေခံ၍ ပေါင်းစပ်မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် Centrifugal POCT ([92])။b SARS-CoV-2 ၏ စမတ်ဖုန်းအခြေခံ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် CASCADE စမ်းသပ်မှု ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု ([93] မှ ပြန်လည်ပြင်ဆင်ထားသည်)။RAA recombinase ချဲ့ထွင်ခြင်း၊ ကပ်လျက်ရှိ PAM ပရိုတိုစပေဆာပုံစံ၊ CRISPR တိုတောင်းသော palindromic ထပ်ခါတလဲလဲ အစုလိုက်အပြုံလိုက်၊ ပုံမှန်ကြားကာလများတွင် CASCADE စနစ်၊ CRISPR/CAS-မှီခိုအင်ဇိုင်းများဖြင့် ဆဲလ်ဖုန်းချဲ့ထွင်ခြင်းမရှိဘဲ CASCADE စနစ်၊ 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochlorideDC
nucleic acid detection ၏နောက်ဆုံးအဆင့်အနေဖြင့် signal detection သည် ရောဂါရှာဖွေမှုရလဒ်များကို တိုက်ရိုက်ထင်ဟပ်ပြီး ထိရောက်သော၊ ထိလွယ်ရှလွယ်နှင့် တိကျသော POCT ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အရေးကြီးသောအချက်ဖြစ်ပါသည်။အချက်ပြမှုများကို ချောင်း၊ လျှပ်စစ်ဓာတု၊ ရောင်စုံမက်ထရစ်နှင့် သံလိုက်နည်းဗျူဟာများကဲ့သို့သော နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးဖြင့် ဖတ်နိုင်သည်။ဤအပိုင်းတွင်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ချဉ်းကပ်မှုတစ်ခုစီအတွက် ကျိုးကြောင်းဆီလျော်မှုကို ဖော်ပြပြီး microfluidics တွင် ကူးစက်ရောဂါများ၏ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းများကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။
အလွန်ကောင်းမွန်သော အာရုံခံနိုင်စွမ်း၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာမှု၊ လည်ပတ်ရလွယ်ကူမှု၊ နှင့် ပြုစုစောင့်ရှောက်မှုဆိုင်ရာ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှု [94, 95] တို့၏ ထူးထူးခြားခြား အကျိုးကျေးဇူးများကြောင့် fluorescence-based ဗျူဟာများကို POCT ရောဂါရှာဖွေရေးတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။ဤနည်းဗျူဟာများသည် ထောက်လှမ်းနိုင်သော အချက်ပြမှု (fluorescence မြှင့်တင်မှု သို့မဟုတ် မီးငြိမ်းခြင်း) ကို ဖန်တီးရန် ချောင်းဆိုးဆေးနှင့် နာနိုပစ္စည်းများကဲ့သို့ တံဆိပ်တပ်ထားသော ဖလိုရိုဖရပ်များကို အသုံးပြုသည်။ဤရှာဖွေတွေ့ရှိချက်သည် မီးချောင်းကိုအခြေခံသည့်နည်းဗျူဟာများကို တိုက်ရိုက်ချောင်းတံဆိပ်တပ်ခြင်း၊ အချက်ပြမှုဖွင့်ခြင်းနှင့် အချက်ပြ-ပိတ်ချောင်းထောက်လှမ်းခြင်း [96] သို့ ပိုင်းခြားနိုင်သည်ဟု အကြံပြုထားသည်။တိုက်ရိုက်မီးချောင်းအညွှန်းကို ထောက်လှမ်းခြင်းသည် ပစ်မှတ်သို့ရွေးချယ်လိုက်သောအခါ တိကျသောအလင်းရောင်ပမာဏကိုထုတ်ပေးသည့် သီးခြားမီးချောင်းများကို အညွှန်းတပ်ရန်အတွက် အထူးချောင်းတံဆိပ်များကို အသုံးပြုသည်။signal-based fluorescence detection အတွက်၊ fluorescent signal ၏ အရည်အသွေးသည် စိတ်ဝင်စားမှုပြင်းအားနှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ပစ်မှတ်မရှိခြင်းတွင် မီးအလင်းရောင်ပြင်းအားသည် နည်းပါးပြီး လုံလောက်သောပမာဏရှိသောအခါတွင် တွေ့ရှိနိုင်သည်။အပြန်အလှန်အားဖြင့်၊ "signal-off" fluorescence မှတွေ့ရှိသော fluorescence ၏ပြင်းထန်မှုသည် ပစ်မှတ်ပမာဏနှင့် ပြောင်းပြန်အချိုးကျပြီး၊ အစပိုင်းတွင် အမြင့်ဆုံးတန်ဖိုးသို့ရောက်ရှိပြီး ပစ်မှတ်ကို ကျယ်လာသည်နှင့်အမျှ တဖြည်းဖြည်း လျော့နည်းသွားပါသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ CRISPR-Cas13a သည် ပစ်မှတ်အားမှီခိုနေသော trans-cleavage ယန္တရား Tian et al ကိုအသုံးပြုသည်။[97] Reverse transcription ကိုတိုက်ရိုက်ကျော်လွှားနိုင်သော RNA များကိုရှာဖွေရန် ဆန်းသစ်သောအသိအမှတ်ပြုမှုဗျူဟာကို တီထွင်ခဲ့သည် (ပုံ 6a)။ဖြည့်စွက်ပစ်မှတ် RNAs များနှင့် ချိတ်ဆက်ထားသောအခါ၊ CRISPR-Cas13-RNA ရှုပ်ထွေးမှုကို အသက်သွင်းနိုင်ပြီး အတိအကျမဟုတ်သော သတင်းထောက် RNAs မှ အပေါင်ပစ္စည်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။အလင်းတန်းဖြင့် တံဆိပ်တပ်ထားသော သတင်းထောက် [fluorophore (F)] သည် quencher (Q) မှ နဂိုအတိုင်း မီးငြိမ်းသွားပြီး activated complex မှ ဖယ်ထုတ်လိုက်သောအခါ fluoresces ဖြစ်သည်။
electrochemical detection ၏ အားသာချက်မှာ မြင့်မားသော ထောက်လှမ်းမှု မြန်နှုန်း၊ ထုတ်လုပ်မှု လွယ်ကူခြင်း၊ ကုန်ကျစရိတ် သက်သာခြင်း၊ သယ်ဆောင်ရ လွယ်ကူခြင်းနှင့် အလိုအလျောက် ထိန်းချုပ်ခြင်း ဖြစ်သည်။၎င်းသည် POCT အပလီကေးရှင်းများအတွက် အားကောင်းသည့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနည်းတစ်ခုဖြစ်သည်။graphene field-effect transistors Gao et al ကိုအခြေခံသည်။[98] Borrelia burgdorferi ဘက်တီးရီးယားမှ 2 pg/mL (ပုံ. 6b) မှ Lyme disease antigens များကို multiplex detection အတွက် nanobiosensor ကို တီထွင်ခဲ့သည်။
Colorimetric assays များကို POCT အပလီကေးရှင်းများတွင် အသုံးပြုထားပြီး သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူခြင်း၊ ကုန်ကျစရိတ်သက်သာခြင်း၊ ပြင်ဆင်ရလွယ်ကူခြင်းနှင့် အမြင်အာရုံဖတ်ရှုခြင်း၏ အကျိုးကျေးဇူးများမှ အကျိုးကျေးဇူးများရရှိထားပါသည်။Colorimetric detection သည် peroxidase သို့မဟုတ် peroxidase ကဲ့သို့သော nanomaterials များ၏ ဓာတ်တိုးမှု၊ nanomaterials များ ပေါင်းစပ်မှုနှင့် ပစ်မှတ် nucleic acids ပါဝင်မှုဆိုင်ရာ အချက်အလက်များကို မြင်သာသောအရောင်ပြောင်းလဲမှုများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် [99၊ 100၊ 101] အရောင်ပြောင်းရန် ရောင်စုံရောင်စုံထောက်လှမ်းမှုကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ထူးခြားသည်မှာ၊ ရွှေရောင်နာနိုအမှုန်များကို colorimetric မဟာဗျူဟာများဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးတွင်ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြပြီး၎င်းတို့၏အရှိန်အဟုန်နှင့်သိသာထင်ရှားသောအရောင်ပြောင်းလဲမှုများကိုဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့်ကူးစက်ရောဂါများ၏တည်နေရာရှာဖွေခြင်းအတွက် POCT colorimetric ပလပ်ဖောင်းများဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးကိုစိတ်ဝင်စားမှုတိုးလာခဲ့သည်။ပေါင်းစည်းထားသော centrifugal microfluidic စက် [103] ဖြင့်၊ ညစ်ညမ်းသောနို့နမူနာများမှ အစားအစာမှ ရောဂါပိုးများကို ဘက်တီးရီးယားဆဲလ် 10 အဆင့်တွင် အလိုအလျောက်တွေ့ရှိနိုင်ပြီး ရလဒ်များကို 65 မိနစ်အတွင်း အမြင်အာရုံဖြင့် ဖတ်နိုင်သည် (ပုံ 6c)။
သံလိုက်အာရုံခံနည်းပညာများသည် သံလိုက်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြု၍ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများကို တိကျစွာသိရှိနိုင်ပြီး မကြာသေးမီဆယ်စုနှစ်များအတွင်း POCT အသုံးချပရိုဂရမ်များကို သိသိသာသာ စိတ်ဝင်စားလာခဲ့သည်။သံလိုက်အာရုံခံနည်းပညာများသည် စျေးကြီးသော optical အစိတ်အပိုင်းများထက် စျေးသက်သာသော သံလိုက်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော ထူးခြားသောအားသာချက်များရှိသည်။သို့သော်၊ သံလိုက်စက်ကွင်းကိုအသုံးပြုခြင်းသည် ထောက်လှမ်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေပြီး နမူနာပြင်ဆင်ချိန် [104] ကို လျှော့ချပေးသည်။ထို့အပြင်၊ သံလိုက်စစ်ဆေးခြင်း၏ရလဒ်များသည် ဇီဝနမူနာများ၏ အရေးမပါသောသံလိုက်နောက်ခံအချက်ပြမှု [105] ကြောင့် မြင့်မားသောတိကျမှု၊ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် မြင့်မားသောအချက်ပြမှုမှ ဆူညံသံအချိုးတို့ကို သရုပ်ပြပါသည်။Sharma et al ။သံလိုက်ဥမင်လိုဏ်ခေါင်းလမ်းဆုံကို အခြေခံထားသော ဇီဝအာရုံခံကိရိယာကို သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော မိုက်ခရိုချစ်ပ်ပလပ်ဖောင်းသို့ ပေါင်းစပ်ထားသည်။[106] ရောဂါပိုးများကို multiplex ထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် (ပုံ။ 6d)။ဇီဝအာရုံခံကိရိယာများသည် ရောဂါပိုးများနှင့် ခွဲထုတ်ထားသော subnanomolar nucleic acids များကို အကဲဆတ်သိရှိနိုင်သည် ။
ပုံမှန်အချက်ပြမှုရှာဖွေရေးနည်းလမ်း။Cas13a ၏ hyperlocalized ထောက်လှမ်းခြင်းသဘောတရား ([97] မှ လိုက်လျောညီထွေ)။b Graphene nanobiosensor FET ကို Lyme GroES scFv ([98] မှ ဆီလျော်အောင် ဘာသာပြန်သည်) နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသည်။c centrifugal microfluidic ချစ်ပ်တစ်ခုရှိ အစားအစာတွင်ဖြစ်စေသော ရောဂါပိုးများကို multiplex ထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် Colorimetric ညွှန်ပြချက်များ- နံပါတ် 1 နှင့် နံပါတ် 3 နမူနာများကို ပစ်မှတ်ပိုးမွှားများနှင့် နံပါတ် 2၊ နံပါတ် 4 နှင့် နံပါတ် 5 နမူနာများ ([103] မှ ပြန်လည်ပြင်ဆင်ထားသည်) .d ပလပ်ဖောင်းတစ်ခု၊ တပ်ဆင်ထားသော အသံချဲ့စက်၊ ထိန်းချုပ်ယူနစ်နှင့် အချက်ပြထုတ်လုပ်ခြင်း/ရယူခြင်းအတွက် ပါဝါထောက်ပံ့မှု အပါအဝင် ပလပ်ဖောင်းတစ်ခုအပါအဝင် သံလိုက်ဥမင်လိုဏ်ခေါင်းလမ်းဆုံကို အခြေခံထားသော Biosensor ([106])။GFET Graphene FET၊ Escherichia coli၊ Escherichia coli၊ Salmonella typhimurium၊ Vibrio parahaemolyticus၊ Vibrio parahaemolyticus၊ Listeria monocytogenes၊ PC PC၊ PDMS Dimethicone၊ PMMA polymethyl methacrylate
အထက်ဖော်ပြပါ နည်းလမ်းများ၏ ထူးကဲသော လက္ခဏာများ ရှိသော်လည်း၊ ၎င်းတို့တွင် အားနည်းချက်များ ရှိပါသေးသည်။ဤနည်းလမ်းများကို အသေးစိတ်အချက်များ (အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ) အပါအဝင် အချို့သော applications များအပါအဝင် (ဇယား 1) ကို နှိုင်းယှဉ်ထားပါသည်။
microfluidics၊ microelectromechanical စနစ်များ၊ နာနိုနည်းပညာနှင့် ပစ္စည်းများသိပ္ပံ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုနှင့်အတူ၊ ကူးစက်ရောဂါများကိုရှာဖွေတွေ့ရှိရန်အတွက် microfluidic ချစ်ပ်များအသုံးပြုမှုသည် အမြဲတစေ တိုးတက်နေပါသည်။ [55၊96အသေးစား စက်ကိရိယာများနှင့် အရည်များကို တိကျစွာ ကိုင်တွယ်ခြင်းသည် ရောဂါရှာဖွေမှု တိကျမှုနှင့် ကုန်ကျစရိတ် သက်သာမှုကို အထောက်အကူပြုသည်။ထို့ကြောင့်၊ နောက်ထပ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက်၊ ချစ်ပ်များကို ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်နှင့် အဆင့်မြှင့်တင်ရန် ကြိုးပမ်းမှုများ ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး အမျိုးမျိုးသော မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ချစ်ပ်များကို ကွဲပြားခြားနားသော ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်များဖြင့် ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ဤတွင် ကျွန်ုပ်တို့သည် သာမန် microfluidic ပလပ်ဖောင်း အမျိုးအစားများစွာကို အတိုချုံးမိတ်ဆက်ပေးပြီး ၎င်းတို့၏ လက္ခဏာများ (အားသာချက် နှင့် အားနည်းချက်များ) ကို နှိုင်းယှဉ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ အောက်တွင်ဖော်ပြထားသောဥပမာအများစုသည် SARS-CoV-2 ကိုတိုက်ဖျက်ရန်အဓိကအာရုံစိုက်သည်။
LOCC များသည် အသုံးအများဆုံး အသေးစား ရှုပ်ထွေးသော ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုစနစ်များဖြစ်ပြီး ၎င်းတို့၏ လုပ်ငန်းဆောင်တာများကို နမူနာထိုးခြင်းနှင့် ပြင်ဆင်ခြင်း၊ စီးဆင်းမှု ထိန်းချုပ်ခြင်းနှင့် အရည်ရှာဖွေခြင်း [109၊ 110] တို့မှ အလွန်သေးငယ်သော၊ ပေါင်းစပ်ထားသော၊ အလိုအလျောက်နှင့် အပြိုင်ဖြစ်သည်။အရည်များကို ဂရုတစိုက်ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသော ဂျီသြမေတြီနှင့် ဖိအားအရောင်ပြောင်းခြင်း၊ သွေးကြောမျှင်လှုပ်ရှားမှု၊ လျှပ်စစ်ဒိုင်နမစ်များ၊ သံလိုက်စက်ကွင်းများနှင့် အသံပိုင်းဆိုင်ရာလှိုင်းများ [111] ကဲ့သို့သော ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအကျိုးသက်ရောက်မှုများ၏ အပြန်အလှန်သက်ရောက်မှုများမှတဆင့် ခြယ်လှယ်သည်။LOCC သည် လျင်မြန်သောခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမြန်နှုန်း၊ သေးငယ်သောနမူနာအရွယ်အစား၊ ပါဝါသုံးစွဲမှုနည်းပါးခြင်းနှင့် မြင့်မားသောစီမံခန့်ခွဲမှုနှင့် လည်ပတ်မှုထိရောက်မှုတို့နှင့်အတူ မြင့်မားသော စစ်ဆေးမှုနှင့် မျိုးစုံထောက်လှမ်းမှုတို့တွင် အလွန်ကောင်းမွန်သော အားသာချက်များကို ပြသထားသည်။သို့သော်၊ LOCC စက်ပစ္စည်းများသည် အလွန်သိမ်မွေ့ပြီး ထုတ်လုပ်ခြင်း၊ ထုပ်ပိုးခြင်းနှင့် အပြန်အလှန်ချိတ်ဆက်ခြင်းတို့ဖြစ်သည်။သို့ရာတွင်၊ ပေါင်းထည့်ခြင်းနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုခြင်းမှာ ကြီးမားသောအခက်အခဲ [96] ကို ရင်ဆိုင်ရသည်။အခြားသော ပလပ်ဖောင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက LOCC သည် အမြင့်ဆုံး အသုံးချမှု ကွဲပြားမှုနှင့် အကောင်းဆုံး နည်းပညာ လိုက်ဖက်ညီမှု သတ်မှတ်ချက်များတွင် ထူးခြားသော အားသာချက်များ ရှိသည်၊ သို့သော် ၎င်း၏ အားနည်းချက်များမှာ ရှုပ်ထွေးမှု မြင့်မားခြင်းနှင့် ထပ်တလဲလဲ လုပ်ဆောင်နိုင်မှု ညံ့ဖျင်းခြင်း တို့လည်း သိသာထင်ရှားပါသည်။မကြာခဏကြီးမားပြီး ဈေးကြီးသော ပြင်ပပန့်များကို မှီခိုအားထားခြင်းကြောင့် POCT တွင် ၎င်းတို့၏အသုံးပြုမှုကို ပိုမိုကန့်သတ်ထားသည်။
COVID-19 ဖြစ်ပွားနေစဉ်အတွင်း LOCC သည် များစွာအာရုံစိုက်ခံခဲ့ရသည်။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ နည်းပညာများစွာကိုပေါင်းစပ်ထားသောချစ်ပ်အသစ်များစွာရှိသည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ စမတ်ဖုန်းများကို ယခုအခါ သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကိရိယာများအဖြစ် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုနေပြီး LOCC ပေါင်းစည်းမှုအတွက် အလားအလာကောင်းများရှိသည်။Sun et al ။[21] LAMP ကိုအသုံးပြု၍ SARS-CoV-2 အပါအဝင် ရောဂါပိုးငါးမျိုး၏ နျူကလိယအက်ဆစ်ကို ပွားများနိုင်စေသည့် microfluidic ချစ်ပ်ပြားကို ဖန်တီးပြီး တုံ့ပြန်မှုအပြီး 1 နာရီအတွင်း စမတ်ဖုန်းကို အသုံးပြု၍ ၎င်းတို့ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာနိုင်ခဲ့သည်။အခြားဥပမာအနေဖြင့် Sundah et al ။[112] စမတ်ဖုန်းများကို အသုံးပြု၍ SARS-CoV-2 RNA ပစ်မှတ်များကို တိုက်ရိုက်နှင့် ထိလွယ်ရှလွယ်သိရှိနိုင်စေရန်အတွက် မော်လီကျူးကူးပြောင်းမှုအခြေအနေခလုတ် [catalytic amplification by molecular transition state switch (CATCH)] ကို ဖန်တီးခဲ့သည်။ CATCH သည် ခရီးဆောင် LOCC နှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပြီး သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ရရှိသည် (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 8 RNA ကော်ပီ/μl၊ အခန်းအပူချိန်တွင် < 1 နာရီ) [112]။ CATCH သည် ခရီးဆောင် LOCC နှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပြီး သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ရရှိသည် (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 8 RNA ကော်ပီ/μl၊ အခန်းအပူချိန်တွင် < 1 နာရီ) [112]။ CATCH совместим с портативным LOCC и обеспечивает превосходную производительность (примерно 8 комерно 8 коперно 8 копий / 1 копий) CATCH သည် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော LOCC နှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပြီး အလွန်ကောင်းမွန်သော ထုတ်လွှင့်မှု (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 8 RNA ကော်ပီ/µl၊ အခန်းအပူချိန်တွင် < 1 နာရီ) [112]။ CATCH 与便携式LOCC 兼内并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1小时）[112]။ CATCH 与便携式LOCC 兼内并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1小时）[112]။ CATCH совместим с портативными LOCC и обладает превосходной производительностью (примерно 8 чр1нерно 8 ча 1нерно 1 нопий кра Ратий Нр1нерно; CATCH သည် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော LOCC များနှင့် တွဲဖက်အသုံးပြုနိုင်ပြီး ကောင်းမွန်သောစွမ်းဆောင်ရည် (ခန့်မှန်းခြေအားဖြင့် 8 RNA ကော်ပီ/µl၊ အခန်းအပူချိန်တွင် < 1 နာရီ) [112]။ထို့အပြင်၊ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေခြင်းအတွက် LOCC စက်များသည် လေဟာနယ်၊ ဆွဲဆန့်ခြင်းနှင့် လျှပ်စစ်စက်ကွင်းများကဲ့သို့သော မောင်းနှင်အားအချို့ကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။Kang et al ။[113] ဖုန်စုပ်ပလပ်စမိုနီအရည် PCR ချစ်ပ်ကို အသုံးပြု၍ နယ်ပယ်တွင် COVID-19 ၏ လျင်မြန်ပြီး အရေအတွက်ဆိုင်ရာ ရောဂါရှာဖွေမှုအတွက် အလွန်မြန်ဆန်သော၊ အလွန်မြန်သော နာနိုပလာစမာ-တစ်-တစ်ချပ် PCR ကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ သရုပ်ပြခဲ့သည်။Li et al ။[114] နောက်ပိုင်းတွင် COVID-19 ရောဂါရှာဖွေဖော်ထုတ်နိုင်စေသည့် ဆန့်ထုတ်မောင်းနှင်နိုင်သော မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် ချစ်ပ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။နမူနာတစ်ခုသည် အရည်အသွေးကောင်းမွန်ခြင်း သို့မဟုတ် အနုတ်လက္ခဏာရှိမရှိ ဆုံးဖြတ်ရန် ပလက်ဖောင်းသည် RT-LAMP အသံချဲ့စက်စနစ်ကို အသုံးပြုသည်။နောက်ပိုင်းတွင် Ramachandran et al ။[115] မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်တွင် အသုံးပြုထားသော ရွေးချယ်ထားသော အိုင်းယွန်းအာရုံစူးစိုက်မှုနည်းပညာဖြစ်သော isotachophoresis (ITP) ကို အသုံးပြု၍ သင့်လျော်သော လျှပ်စစ်စက်ကွင်း gradients များကို အောင်မြင်ခဲ့သည်။ITP ဖြင့်၊ ကုန်ကြမ်း nasopharyngeal swab နမူနာများမှ ပစ်မှတ် RNA ကို အလိုအလျောက် သန့်စင်နိုင်ပါသည်။ထို့နောက် Ramachandran et al ။[115] ဤ ITP သန့်စင်မှုကို ITP-အဆင့်မြှင့်ထားသော မီးအိမ်နှင့် CRISPR စစ်ဆေးမှုများနှင့် ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် လူ့နှာခေါင်းပြွန်နှင့် ဆေးခန်းနမူနာများတွင် 35 မိနစ်ခန့်အတွင်း SARS-CoV-2 ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ထို့အပြင် စိတ်ကူးသစ်များ အဆက်မပြတ် ထွက်ပေါ်နေပါသည်။Jadhav et al ။[116] မျက်နှာပြင်ကို မြှင့်တင်ထားသော Raman spectroscopy ပေါ်တွင် အခြေခံထားသော ရောဂါရှာဖွေရေးအစီအစဥ်ကို ဒေါင်လိုက်ဦးတည်ထားသော ရွှေ/ငွေရောင်ကာဗွန်နာနိုပြွန်များ သို့မဟုတ် တစ်ခါသုံးလျှပ်စစ်စပွန်မိုက်ခရို/နာနိုပြွန်များပါရှိသော မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ကိရိယာနှင့် ပေါင်းစပ်ကာ အဆိုပြုခဲ့သည်။Membrane-functionalized built-in filter မိုက်ခရိုချန်နယ်များကို တစ်ခါသုံးနိုင်သည်။ကိရိယာသည် တံတွေး၊ nasopharynx နှင့် မျက်ရည်များကဲ့သို့သော ခန္ဓာကိုယ်အရည်များ/ထွက်ပေါက်များမှ ဗိုင်းရပ်စ်များကို စုပ်ယူသည်။ထို့ကြောင့် ဗိုင်းရပ်စ် titer သည် ပေါများပြီး ဗိုင်းရပ်စ်ကို Raman signature ဖြင့် တိကျစွာ ဖော်ထုတ်နိုင်သည်။
LOAD သည် လုပ်ငန်းစဉ်အားလုံးကို microstructured substrate [110] ကို လှည့်ပတ်သည့် ကြိမ်နှုန်းပရိုတိုကောဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားသည့် ဗဟိုထရီဖူဂယ်မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ပလပ်ဖောင်းတစ်ခုဖြစ်သည်။LOAD ကိရိယာသည် အရေးကြီးသော မောင်းနှင်အားအဖြစ် centrifugal force ကို အသုံးပြု၍ ထူးခြားချက်ဖြစ်သည်။အရည်များသည် သွေးကြောမျှင်များ၊ Euler နှင့် Coriolis တို့၏ လက်အောက်ခံဖြစ်သည်။centrifuge ကိရိယာကို အသုံးပြု၍ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုများကို အချင်းများသော အတွင်းပိုင်းမှ အပြင်ဘက် အနေအထားအထိ ဆက်တိုက် အရည်လည်ပတ်မှုတွင် လုပ်ဆောင်ပြီး ပြင်ပပြွန်များ၊ ပန့်များ၊ စုပ်စက်များနှင့် တက်ကြွသော အဆို့ရှင်များ လိုအပ်မှုကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။အတိုချုပ်ပြောရလျှင် ထိန်းချုပ်မှုနည်းလမ်းတစ်ခုသည် လုပ်ဆောင်ချက်ကို ရိုးရှင်းစေသည်။ဝန်စင်တာမှ တူညီသောအကွာအဝေးတွင် တူညီသော microfluidic ချန်နယ်ရှိ အရည်ပေါ်တွင် သက်ရောက်နေသော အင်အားစုများသည် ညီတူညီမျှဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် ချန်နယ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ပြန်လုပ်ရန် ဖြစ်နိုင်ချေရှိသည်။ထို့ကြောင့် LOAD စက်ပစ္စည်းများသည် သမားရိုးကျ LOCC စက်ကိရိယာများထက် ဒီဇိုင်းနှင့်ထုတ်လုပ်ရန် ပိုမိုလွယ်ကူပြီး ရိုးရှင်းကာ တုံ့ပြန်မှုများသည် ကြီးမားသော လွတ်လပ်ပြီး ပြိုင်တူဖြစ်နေချိန်တွင်၊သို့သော်လည်း၊ centrifugal ပစ္စည်းများ၏ မြင့်မားသော စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ခွန်အားကြောင့် ရရှိနိုင်သော ချစ်ပ်ပစ္စည်းသည် အကန့်အသတ်ရှိပြီး သေးငယ်သော ပမာဏမှာ ခက်ခဲပါသည်။ကားဆီသို့။တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ LOAD စက်အများစုသည် တစ်ကြိမ်တည်းအတွက်သာ ဒီဇိုင်းထုတ်ထားပြီး အကြီးစားထောက်လှမ်းမှုအတွက် စျေးကြီးသည် [96၊ 117၊ 118၊ 119]။
မကြာသေးမီဆယ်စုနှစ်များအတွင်း၊ အလားအလာအရှိဆုံး မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်ကိရိယာများထဲမှတစ်ခုဟု ယူဆရသည့် LOAD သည် သုတေသီများနှင့် ထုတ်လုပ်သူများထံမှ အာရုံစိုက်မှုများစွာရရှိခဲ့သည်။ထို့ကြောင့် LOAD သည် ကျယ်ပြန့်စွာလက်ခံမှုရရှိခဲ့ပြီး အထူးသဖြင့် COVID-19 ဖြစ်ပွားမှုအတွင်း ကူးစက်ရောဂါပိုးများ [120၊ 121၊ 122၊ 123၊ 124] ကို မော်လီကျူးရှာဖွေရေးတွင် အသုံးပြုခဲ့သည်။ဥပမာအားဖြင့်၊ 2020 နှစ်ကုန်တွင် Ji et al။[60] လည်ချောင်း swab နမူနာများတွင် SARS-CoV-2 နှင့် influenza A နှင့် B ကူးစက်မှုများကို လျင်မြန်ပြီး အလိုအလျောက် အပြိုင်ရှာဖွေခြင်းအတွက် တိုက်ရိုက် RT-qPCR စစ်ဆေးမှုအား သရုပ်ပြခဲ့သည်။ထို့နောက် Xiong et al ။[74] မိနစ် 40 အတွင်း SARS-CoV-2 အပါအဝင် လူ့အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ ကိုရိုနာဗိုင်းရပ် ခုနစ်ခုကို လျင်မြန်စွာ၊ တိကျပြီး တစ်ပြိုင်နက် ရှာဖွေတွေ့ရှိရန်အတွက် LAMP-ပေါင်းစပ်ထားသော discoid microfluidic ပလပ်ဖောင်းကို တင်ပြခဲ့သည်။2021 အစောပိုင်းတွင် de Oliveira et al.[73] COVID-19 ၏ RT-LAMP မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေး အတွက် လက်ချောင်းထိပ် လှည့်ကိရိယာဖြင့် ကိုယ်တိုင်လုပ်ဆောင်သည့် polystyrene ဆိုးဆေး centrifugal microfluidic ချစ်ပ်ကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။နောက်ပိုင်းတွင် Dignan et al ။[39] SARS-CoV-2 RNA ၏ buccal swab အပိုင်းများမှ တိုက်ရိုက်သန့်စင်ရန်အတွက် အလိုအလျောက် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော centrifuge မိုက်ခရိုကိရိယာကို တင်ပြခဲ့သည်။Medved et al ။[53] 10 မိတ္တူ/μL နှင့် အနည်းဆုံး 15 မိနစ် လည်ပတ်မှု ကန့်သတ်ချက်ရှိသော microfluidic fluorescent ချစ်ပ်ဖြင့် SARS-CoV-2 aerosol နမူနာစနစ်အား အဆိုပြုခဲ့သည်။ဆွာရက်ဇ် et al ။[75] မကြာသေးမီက LAMP ကိုအသုံးပြု၍ အပူ-မဝင်သော nasopharyngeal swab နမူနာများတွင် SARS-CoV-2 RNA ၏တိုက်ရိုက်ထောက်လှမ်းမှုအတွက် ပေါင်းစပ်ထားသော modular centrifugal microfluidic ပလပ်ဖောင်းကို အစီရင်ခံခဲ့သည်။ဤဥပမာများသည် COVID-19 ၏ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးတွင် LOAD ၏ ကြီးမားသောအကျိုးကျေးဇူးများနှင့် ကတိတော်များကို သရုပ်ပြသည်။
1945 ခုနှစ်တွင် Muller နှင့် Clegg [125] သည် filter paper နှင့် paraffin ကို အသုံးပြု၍ စက္ကူပေါ်တွင် microfluidic လမ်းကြောင်းများကို ပထမဆုံးတင်ပြခဲ့သည်။2007 ခုနှစ်တွင် Whitesides အုပ်စု [126] သည် ပရိုတင်းနှင့် ဂလူးကို့စ်စစ်ဆေးမှုအတွက် ပထမဆုံးလုပ်ဆောင်နိုင်သော စက္ကူပလပ်ဖောင်းကို ဖန်တီးခဲ့သည်။စက္ကူသည် မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်များအတွက် စံပြအလွှာတစ်ခု ဖြစ်လာသည်။စက္ကူတွင် ရေအားလျှပ်စစ်နှင့် ပေါက်ရောက်သောဖွဲ့စည်းပုံ၊ အလွန်ကောင်းမွန်သော ဇီဝလိုက်ဖက်နိုင်မှု၊ ပေါ့ပါးသောအလေးချိန်၊ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်၊ ခေါက်သိမ်းနိုင်မှု၊ ကုန်ကျစရိတ်နည်းပါးမှု၊ အသုံးပြုရလွယ်ကူမှုနှင့် အဆင်ပြေမှုစသည့် မွေးရာပါဂုဏ်သတ္တိများရှိသည်။Classical µPAD များသည် စက္ကူအလွှာပေါ်တွင် တည်ဆောက်ထားသော hydrophilic/hydrophobic တည်ဆောက်ပုံများ ပါဝင်သည်။သုံးဖက်မြင်ဖွဲ့စည်းပုံပေါ် မူတည်၍ μPAD များကို နှစ်ဘက်မြင် (2D) နှင့် သုံးဖက်မြင် (3D) μPAD ဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။2D µPADs များကို microfluidic ချန်နယ်များဖွဲ့စည်းရန် hydrophobic နယ်နိမိတ်များဖွဲ့စည်းခြင်းဖြင့် 3D µPAD များကို များသောအားဖြင့် 2D microfluidic စက္ကူအလွှာများမှ ပြုလုပ်ကြပြီး၊ တစ်ခါတစ်ရံတွင် စက္ကူခေါက်ခြင်း၊ စလစ်နည်းပညာများ၊ အဖွင့်လိုင်းများနှင့် 3D ပုံနှိပ်စက် [96] တို့ဖြင့် ပြုလုပ်သည်။µPAD ပေါ်ရှိ ရေ သို့မဟုတ် ဇီဝအရည်များကို ပြင်ပပါဝါရင်းမြစ်မပါဘဲ သွေးကြောမျှင်တွန်းအားဖြင့် ထိန်းချုပ်ထားပြီး ဓာတ်ပစ္စည်းများ ကြိုတင်သိုလှောင်မှု၊ နမူနာကိုင်တွယ်မှု၊ နှင့် multiplex ထောက်လှမ်းမှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည်။သို့သော်၊ တိကျသောစီးဆင်းမှုထိန်းချုပ်မှုနှင့် multiplex ထောက်လှမ်းမှုတို့သည် ထောက်လှမ်းမှုအမြန်နှုန်း၊ အာရုံခံနိုင်စွမ်းနှင့် ပြန်လည်အသုံးပြုနိုင်မှု [96၊ 127၊ 128၊ 129၊ 130] မလုံလောက်သောကြောင့် အဟန့်အတားရှိသည်။
ပုံမှန်မဟုတ်သော microfluidic ပလပ်ဖောင်းတစ်ခုအနေဖြင့်၊ μPAD သည် HCV၊ HIV နှင့် SARS-CoV-2 [131, 132] ကဲ့သို့သော ကူးစက်ရောဂါများ၏ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးအတွက် ကျယ်ပြန့်စွာ မြှင့်တင်ပြီး တီထွင်ထုတ်လုပ်ထားပါသည်။HCV ၏ရွေးချယ်မှုနှင့်အထိခိုက်မခံသောရှာဖွေတွေ့ရှိမှုအတွက် Tengam et al။[133] pyrrolidinyl peptide ကိုအခြေခံ၍ အလွန်တိကျသော nucleic acid probe ကိုအသုံးပြု၍ fluorescent paper ကိုအခြေခံ၍ ဆန်းသစ်သော biosensor ကိုတီထွင်ခဲ့သည်။အမိုင်နိုအုပ်စုများနှင့် အယ်ဒီဟိုက်အုပ်စုများကြား လျှော့နည်းသော အယ်လ်ဒီဟိုက်များကို လျှော့ချခြင်းဖြင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်း oxidized cellulose စာရွက်ပေါ်တွင် နိုဗယ်လီနစ်အက်ဆစ်များကို ချည်နှောင်ထားပြီး ရှာဖွေတွေ့ရှိမှုသည် fluorescence အပေါ်အခြေခံသည်။ဆဲလ်ဖုန်းကင်မရာနှင့် တွဲလျက် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော မီးချောင်းကင်မရာပါရှိသော အထူးပြုလုပ်ထားသော ကိရိယာဖြင့် ဤအချက်ပြမှုများကို ဖတ်နိုင်သည်။နောက်ပိုင်းတွင် Lu et al ။[134] နီကယ်/ရွှေရောင် နာနိုအမှုန်များ/ကာဗွန်နာနိုပြွန်/polyvinyl alcohol organometallic framework composites များကို အခြေခံ၍ စက္ကူအခြေခံပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိသော အီလက်ထရွန်းတစ်ခုကို DNA redox ညွှန်ပြချက်အဖြစ် DNA ပြန်လည်ဖော်ထုတ်ခြင်းအတွက် methylene blue ကို အသုံးပြု၍ HIV ပစ်မှတ်ကို ပေါင်းစပ်ဖန်တီးထားသည်။မကြာသေးမီက Chowdury et al ။[135] လူနာ၏တံတွေးစိမ်းကို LAMP နှင့် COVID-19 ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာသိရှိခြင်းအတွက် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသောပုံရိပ်နည်းပညာဖြင့် ပေါင်းစပ်ထားသော point-of-care µPAD စမ်းသပ်ခြင်းအတွက် ဟန်ချက်ညီသော platform ဒီဇိုင်းကို တင်ပြခဲ့သည်။
Lateral flow tests သည် အရည်များကို သွေးကြောမျှင်အင်အားစုများဖြင့် လမ်းညွှန်ပေးပြီး စိုစွတ်နိုင်မှုနှင့် အပေါက်များ သို့မဟုတ် သေးငယ်သောဖွဲ့စည်းပုံအလွှာများ၏ ဝိသေသလက္ခဏာများဖြင့် အရည်လှုပ်ရှားမှုကို ထိန်းချုပ်သည်။ဘေးဘက် စီးဆင်းမှု ကိရိယာများတွင် နမူနာ၊ ပေါင်းစည်းမှု၊ မီးခိုးပေါက်နှင့် ထောက်လှမ်းမှု၊ စုပ်ယူနိုင်သော ပတ်ဒ်များ ပါဝင်သည်။LFA ရှိ nucleic acid မော်လီကျူးများသည် binders များကို binders တွင် ကြိုတင်သိမ်းဆည်းထားပြီး complexes အဖြစ် binder များကို အသိအမှတ်ပြုပါသည်။အရည်များသည် ပေါက်ဖွားခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းပန်းကန်ပြားများမှတဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ၊ စမ်းသပ်မှုနှင့် ထိန်းချုပ်မှုမျဉ်းများပေါ်ရှိ ဖမ်းယူနိုင်သော မော်လီကျူးများမှ ရှုပ်ထွေးမှုများကို ဖမ်းယူကာ သာမန်မျက်စိဖြင့် တိုက်ရိုက်ဖတ်ရှုနိုင်သော ရလဒ်များကို ပြသသည်။ပုံမှန်အားဖြင့်၊ LFA သည် သမားရိုးကျရှာဖွေတွေ့ရှိမှုထက် ပိုမိုမြန်ဆန်သော 2-15 မိနစ်အတွင်း ပြီးစီးနိုင်သည်။အထူးယန္တရားကြောင့်၊ LFA သည် အနည်းငယ် လည်ပတ်မှု လိုအပ်ပြီး အသုံးပြုသူနှင့် အဆင်ပြေစေသည့် အပိုပစ္စည်းများ မလိုအပ်ပါ။၎င်းသည် ထုတ်လုပ်ရန်နှင့် သေးငယ်အောင်ပြုလုပ်ရန် လွယ်ကူပြီး စက္ကူအခြေခံအလွှာများ၏ ကုန်ကျစရိတ်မှာ သက်သာပါသည်။သို့သော်၊ ၎င်းကို အရည်အသွေးပိုင်းခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန်အတွက်သာ အသုံးပြုပြီး အရေအတွက်ရှာဖွေခြင်းမှာ အလွန်ခက်ခဲသည်၊ များပြားသောစွမ်းရည်နှင့် ဖြတ်သန်းနိုင်မှုမှာ အလွန်အကန့်အသတ်ရှိပြီး တစ်ကြိမ်လျှင် လုံလောက်သော nucleic acid တစ်မျိုးတည်းသာ ရှာဖွေတွေ့ရှိနိုင်သည် [96,110,127]။
LFA ၏ အပလီကေးရှင်းအများစုသည် immunoassays များကို အာရုံစိုက်ထားသော်လည်း microfluidic ချစ်ပ်များတွင် မော်လီကျူးစစ်ဆေးခြင်းအတွက် LFA ကို အသုံးပြုခြင်းသည် ထိရောက်ပြီး လူကြိုက်များသည်။အသည်းရောင်အသားဝါ B ဗိုင်းရပ်စ်ပိုး၊ HIV နှင့် SARS-CoV-2 LFA Gong et al ။[137] up-conversion nanoparticle LFA ပလပ်ဖောင်းကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး HBV nucleic acid ကဲ့သို့သော ပစ်မှတ်များစွာကို ထိလွယ်ရှလွယ်နှင့် အရေအတွက် ထောက်လှမ်းခြင်းအားဖြင့် ဤအသေးစားနှင့် သယ်ဆောင်ရလွယ်ကူသော ပလပ်ဖောင်း၏ စွယ်စုံနိုင်မှုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။ထို့အပြင် Fu et al ။[138] HIV-1 DNA ၏ ပမာဏနည်းသော ပမာဏခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် မျက်နှာပြင်-မြှင့်တင်ထားသော Raman spectroscopy ကို အခြေခံ၍ LFA ဝတ္ထုကို သရုပ်ပြခဲ့သည်။SARS-CoV-2 ၏ လျင်မြန်ပြီး အကဲဆတ်သော ထောက်လှမ်းမှုအတွက် Liu et al။[85] RT-RPA နှင့် universal lateral flow detection system ကို တစ်ခုတည်းသော microfluidic စနစ်သို့ ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် microfluidic-integrated RPA ဘေးထွက်စီးဆင်းမှု ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုကို တီထွင်ခဲ့သည်။
အမျိုးမျိုးသော microfluidic ပလပ်ဖောင်းများ၏ အသုံးချမှုသည် သီးခြားလေ့လာမှုများပေါ်မူတည်၍ ကွဲပြားသည်၊ ပလပ်ဖောင်းများ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အားသာချက်များကို အပြည့်အဝအသုံးချသည်။တတ်နိုင်သော အဆို့ရှင်များ၊ ပန့်များနှင့် ပြွန်များနှင့်အတူ LOCC သည် ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုအတွက် အကြီးကျယ်ဆုံးအခန်းနှင့်အတူ လျှောက်လွှာကွဲပြားမှုနှင့် အပြန်အလှန်လုပ်ဆောင်နိုင်မှုအတွက် အပြည့်စုံဆုံးပလပ်ဖောင်းဖြစ်သည်။ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပထမဆုံးကြိုးစားမှုအဖြစ် LOCC တွင် အသစ်ဆုံးသောလေ့လာမှုများကို လုပ်ဆောင်ရန်နှင့် အခြေအနေများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် လုပ်ဆောင်ရန် ကျွန်ုပ်တို့ မျှော်လင့်ပြီး အကြံပြုအပ်ပါသည်။ထို့အပြင်၊ ပိုမိုထိရောက်ပြီး တိကျသောနည်းလမ်းများကို စနစ်တွင် ရှာဖွေတွေ့ရှိပြီး အသုံးပြုရန် မျှော်လင့်ပါသည်။LOAD သည် ရှိပြီးသား LOCC စက်များမှ အရည်များကို တိကျသောထိန်းချုပ်မှုတွင် ထူးချွန်ပြီး ပြင်ပ drives များမလိုအပ်ဘဲ centrifugal force ဖြင့် single drives များတွင် ထူးခြားသောအားသာချက်များကို ပြသပေးကာ အပြိုင်တုံ့ပြန်မှုများကို သီးခြားခွဲ၍ ထပ်တူပြုနိုင်သည်။ထို့ကြောင့် အနာဂတ်တွင်၊ LOAD သည် ကိုယ်တိုင်လုပ်ဆောင်မှုနည်းပါးပြီး ပိုမိုရင့်ကျက်ပြီး အလိုအလျောက်နည်းပညာများပါရှိသော အဓိက microfluidic ပလပ်ဖောင်းဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။µPAD ပလပ်ဖောင်းသည် LOCC ၏ အကျိုးကျေးဇူးများနှင့် ကုန်ကျစရိတ်သက်သာသော၊ တစ်ကြိမ်တည်းအသုံးပြုမှု အဖြေရှာခြင်းအတွက် စက္ကူအခြေခံပစ္စည်းများကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ထို့ကြောင့် အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးသည် အဆင်ပြေပြီး ကောင်းမွန်သောနည်းပညာများကို အာရုံစိုက်သင့်သည်။ထို့အပြင်၊ LFA သည် နမူနာသုံးစွဲမှုကို လျှော့ချရန်နှင့် ထောက်လှမ်းမှုကို အရှိန်မြှင့်ရန် ကတိပြုကာ သာမန်မျက်စိဖြင့် ထောက်လှမ်းခြင်းအတွက် ကောင်းမွန်သင့်လျော်သည်။အသေးစိတ် ပလက်ဖောင်း နှိုင်းယှဉ်ချက်ကို ဇယား 2 တွင် ပြထားသည်။
ဒစ်ဂျစ်တယ် ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာချက်များသည် နမူနာအား သေးငယ်သော ဓာတ်ပေါင်းဖိုများအဖြစ် ပိုင်းခြားပြီး တစ်ခုစီတွင် ပစ်မှတ်မော်လီကျူးများ [139၊ 140] သီးသန့်အရေအတွက်များပါရှိသည်။ဒစ်ဂျစ်တယ် စစ်ဆေးမှုများသည် စဉ်ဆက်မပြတ် အဆင့်တွင်ထက် မိုက်ခရိုစကေးအကန့်များတွင် ထောင်နှင့်ချီသော အပြိုင် ဇီဝဓာတု စမ်းသပ်မှုများကို တစ်ပြိုင်နက် လုပ်ဆောင်ခြင်းဖြင့် ပကတိအရေအတွက်ကို လုပ်ဆောင်ခြင်းအတွက် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးကျေးဇူးများကို ပေးဆောင်ပါသည်။သမားရိုးကျ မိုက်ခရိုဖလူးဒစ်များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အခန်းတွင်း တုံ့ပြန်မှုများသည် နမူနာထုထည်ကို လျှော့ချနိုင်ပြီး တုံ့ပြန်မှု ထိရောက်မှုကို တိုးမြှင့်နိုင်ပြီး ချန်နယ်များ၊ ပန့်များ၊ အဆို့ရှင်များနှင့် ကျစ်လစ်သော ဒီဇိုင်းများ [141၊ 142၊ 143၊ 144၊ 145၊ 146၊ 146၊ 141၊ 143၊ 144၊ 145၊ 146၊ 147]ဆဲလ်များ၊ နျူကလိယအက်ဆစ်နှင့် အခြားအမှုန်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများကဲ့သို့ ဆဲလ်များ၊ နျူကလိယအက်ဆစ်များနှင့် အခြားအမှုန်များ သို့မဟုတ် မော်လီကျူးများကဲ့သို့ တူညီပြီး တိကျသော ခွဲထုတ်မှုဆိုင်ရာ အဖြေများကို တူညီပြီး တိကျသော ခွဲထုတ်မှုရရှိရန် ဒစ်ဂျစ်တယ် စစ်ဆေးမှုများတွင် အသုံးပြုသည်- (1) အရည်မျက်နှာပြင် မတည်ငြိမ်မှုကို အသုံးချကာ drop emulsions၊(2) array ပိုင်းခြားခြင်းကို စက်၏ ဂျီဩမေတြီကန့်သတ်ချက်များဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်။ပထမနည်းလမ်းတွင်၊ မိုက်ခရိုချန်နယ်များရှိ ဓာတ်ပစ္စည်းများနှင့် နမူနာများပါရှိသော အမှုန်အမွှားများကို ပူးတွဲလက်ရှိ၊ ကူးသန်းသွားလာမှု၊ စီးဆင်းမှုကို အာရုံစူးစိုက်မှု၊ အဆင့်အလိုက် emulsification၊ microchannel emulsification နှင့် အမြှေးပါးများကို viscous shear force နှင့် emulsification မှတဆင့် အမြှေးပါးများကို ဖန်တီးနိုင်သည်။ဒေသန္တရပြုခြင်း [143၊ 145၊ 146၊ 148၊ 149] သို့မဟုတ် လျှပ်စစ်၊ သံလိုက်၊ အပူနှင့် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ ထိန်းချုပ်မှုမှတစ်ဆင့် အပိုစွမ်းအင်ကို မိတ်ဆက်သည့် တက်ကြွသောနည်းလမ်းများ [150၊ 151] ကို အသုံးပြုခြင်း။နောက်ဆုံးချဉ်းကပ်မှုတွင်၊ microfluidic အခန်းများရှိ အကောင်းဆုံးအရည်ထုထည်တူညီမှုကို မိုက်ခရိုတွင်းများနှင့် မျက်နှာပြင် ခင်းကျင်းများ [152,153,154] ကဲ့သို့သော အရွယ်အစားတူ spatial တည်ဆောက်ပုံများကို ထိန်းသိမ်းခြင်းဖြင့် မျှဝေပါသည်။ထင်ရှားသည်မှာ၊ အစက်များသည် ဒစ်ဂျစ်တယ်မိုက်ခရိုဖလူးဒစ် (DMF) ကိုအခြေခံ၍ အီလက်ထရိုဒစ်အခင်းများပေါ်တွင်လည်း ထုတ်ပေးနိုင်ပြီး ကိုင်တွယ်အသုံးပြုနိုင်သည့် အဓိကစီးဆင်းမှုအပိုင်းဖြစ်သည်။dielectrics ၏လျှပ်စစ်ဓာတ်သည် အကောင်းဆုံး DMF သီအိုရီများထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး၊ dielectrics များကို electrowetting သည် တစ်ဦးချင်းစီအစက်များကို တိကျစွာ ခြယ်လှယ်နိုင်စေသောကြောင့် မတူညီသောဘက်ခြမ်းမှဖြတ်သန်းသွားသော အရည်၏ပုံသဏ္ဍာန်နှင့် အချိုးမညီသော လျှပ်စစ်အချက်ပြမှုများကို ထိန်းချုပ်နိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။DMF ရှိ အမှုန်အမွှားများနှင့် အဓိကလုပ်ဆောင်မှုများတွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း၊ ခွဲခြမ်းခြင်းနှင့် ပေါင်းစည်းခြင်း ပါဝင်သည်။ အထူးသဖြင့် မော်လီကျူးရှာဖွေခြင်း [157၊ 158၊ 159] တွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုနယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် အသုံးချနိုင်သည်။
ဒစ်ဂျစ်တယ် နူကလိစ်အက်ဆစ် ထောက်လှမ်းခြင်းသည် သမားရိုးကျ PCR နှင့် quantitative real-time PCR (qPCR) ပြီးနောက် တတိယမျိုးဆက် မော်လီကျူး ရောဂါရှာဖွေရေး နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ပြီးခဲ့သည့် ဆယ်စုနှစ် နှစ်ခုအတွင်း၊ ဒစ်ဂျစ်တယ် နျူကလိစ်အက်ဆစ်များသည် ကူးစက်ရောဂါပိုးများကို မော်လီကျူးရှာဖွေရေး [160၊ 161၊ 162] တွင် လျင်မြန်စွာ ဖွံ့ဖြိုးလာခဲ့သည်။ဒစ်ဂျစ်တယ် နျူကလိစ်အက်ဆစ် ရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း၏ အကြွင်းမဲ့ ပမာဏ ပမာဏသည် ပစ်မှတ်တစ်ခုစီ၏ အကန့်တစ်ခုစီသို့ ဝင်ရောက်နိုင်ခြေ တူညီကြောင်း သေချာစေရန်အတွက် နမူနာများနှင့် ဓာတ်ပစ္စည်းများကို အကန့်တစ်ခုစီတွင် ထုပ်ပိုးခြင်းဖြင့် စတင်ပါသည်။သီအိုရီအရ၊ ကဏ္ဍတစ်ခုစီကို ပစ်မှတ်အစီအစဥ်များစွာကို သတ်မှတ်ပေးထားနိုင်သည်၊ သို့မဟုတ် သီးခြားလွတ်လပ်သော အသေးစားတုံ့ပြန်မှုစနစ် မရှိနိုင်ပါ။အထက်တွင်ဖော်ပြထားသော အမျိုးမျိုးသော အာရုံခံယန္တရားများမှတစ်ဆင့်၊ အချို့သော တံခါးပေါက်အထက်တွင် အချက်ပြမှုများကို ထုတ်ပေးသည့် အဏုဇီဝပစ်မှတ်အစီအစဥ်ရှိသော အကန့်များကို သာမန်မျက်စိဖြင့် သို့မဟုတ် စက်ဖြင့်မြင်နိုင်ပြီး အပြုသဘောဟု တံဆိပ်တပ်ထားကာ၊ သတ်မှတ်ချက်အောက်ရှိ အချက်ပြမှုများကို ထုတ်ပေးသည့် အခြားအကန့်များကို အပြုသဘောဟု တံဆိပ်တပ်ထားသည်။ .အပိုင်းတစ်ခုစီအတွက် signal ကို boolean အဖြစ်ဖြစ်စေသော negative များ။ထို့ကြောင့် ဖန်တီးထားသော အခန်းအရေအတွက်နှင့် တုံ့ပြန်မှုပြီးနောက် အပြုသဘောဆောင်သည့်ရလဒ်နှုန်းကို တွက်ချက်ခြင်းဖြင့်၊ စမ်းသပ်နမူနာများ၏ မူရင်းမိတ္တူများကို Poisson ဖြန့်ဝေမှုဖော်မြူလာကို အသုံးပြု၍ ပုံမှန်ပမာဏခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာရန် လိုအပ်သည့် ပုံမှန်ပမာဏခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် လိုအပ်သော စံမျဉ်းကွေးကို မလိုအပ်ဘဲ ယှဉ်တွဲနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ qPCR အဖြစ်။[163] သမားရိုးကျ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေရေးနည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ဒစ်ဂျစ်တယ် နျူကလိစ်အက်ဆစ် ထောက်လှမ်းမှုသည် အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်မှုအဆင့် ပိုမြင့်သည်၊ ပိုမိုမြင့်မားသော ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုမြန်နှုန်းနှင့် အာရုံခံနိုင်စွမ်း၊ ဓာတ်ပစ္စည်းနည်းသည်၊ ညစ်ညမ်းမှုနည်းပြီး ရိုးရှင်းသော ဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်လုပ်သည်။ဤအကြောင်းများကြောင့်၊ အထူးသဖြင့် drop-based နည်းလမ်းများ၊ မော်လီကျူးရောဂါရှာဖွေမှုများ၊ အသံချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် signal readout နည်းပညာများကို ပေါင်းစပ်ထားသော ဒစ်ဂျစ်တယ်စစ်ဆေးမှုများအသုံးပြုခြင်းကို SARS-CoV-2 ၏ပြင်းထန်သောဖြစ်ပွားမှုကာလအတွင်း ကောင်းမွန်စွာလေ့လာခဲ့သည်။ဥပမာ၊ Yin et al။[164] microfluidic ချစ်ပ်ရှိ SARS-CoV-2 ရှိ ORF1ab၊ N နှင့် RNase P ဗီဇများကို ရှာဖွေရန် ဒစ်ဂျစ်တယ်နှင့် အမြန် PCR နည်းလမ်းများကို ပေါင်းစပ်ထားသော droplet ဒစ်ဂျစ်တယ်နှင့် အမြန် PCR နည်းလမ်းများ။မှတ်သားဖွယ်အချက်မှာ စနစ်သည် သမားရိုးကျ PCR ထက် ပိုမြန်သည့် အပြုသဘောဆောင်သည့်အချက်ပြမှုကို 115 စက္ကန့်အတွင်း ဖော်ထုတ်နိုင်ခဲ့ပြီး point-of-care detection (ပုံ 7a) တွင် ၎င်း၏ထိရောက်မှုကို ဖော်ပြသည်။Dong et al ။[165]၊ မျိုးစေ့ et al။[157], Chen et al ။[166] နှင့် Alteri et al ။[167] အထင်ကြီးလောက်သောရလဒ်များနှင့်အတူ microfluidic စနစ်တွင် SARS-CoV-2 ကိုသိရှိရန် droplet digital PCR (ddPCR) ကိုလည်း အသုံးပြုခဲ့သည်။ထောက်လှမ်းမှုနှုန်းကို ပိုမိုတိုးတက်စေရန် Shen et al.[168] ddPCR-based chip သည် ရုပ်ပုံချုပ်နည်းများအသုံးမပြုဘဲ 15 စက္ကန့်အတွင်း ddPCR နည်းပညာကို ဓာတ်ခွဲခန်းမှ အပလီကေးရှင်းအထိ အရှိန်မြှင့်ပေးသည်။PCR ကဲ့သို့သော အပူပိုင်းချဲ့ထွင်ခြင်းနည်းလမ်းများကိုသာမက တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေများကို ရိုးရှင်းလွယ်ကူစေရန်နှင့် တုံ့ပြန်မှုမြန်ဆန်စေရန် isothermal amplification နည်းလမ်းများကိုလည်း အသုံးပြုပါသည်။Lu et al ။[71] အစက်အပြောက်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာမှုအတွက် SlipChip ကို အဆင့်တစ်ဆင့်တွင် မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆဖြင့် အရွယ်အစားအမျိုးမျိုးရှိသော အစက်အစက်များကိုထုတ်ပေးနိုင်ပြီး ဒစ်ဂျစ်တယ်မီးခွက် (ပုံ 7b) ကိုအသုံးပြု၍ SARS-CoV-2 နျူကလိကအက်ဆစ်များကို အရေအတွက်တိုင်းတာပေးနိုင်သည့် SlipChip ကို တီထွင်ခဲ့သည်။လျင်မြန်စွာပြောင်းလဲနေသောနည်းပညာတစ်ခုအနေဖြင့် CRISPR သည် အပိုနျူကလိစ်အက်ဆစ်အစွန်းအထင်းများကိုမလိုအပ်ဘဲ အဆင်ပြေသောရောင်စုံမက်ထရစ်ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းဖြင့် ဒစ်ဂျစ်တယ်နျူကလိစ်အက်ဆစ်ရှာဖွေခြင်းတွင် အရေးကြီးသောအခန်းကဏ္ဍမှပါဝင်နိုင်သည်။Ackerman et al ။nucleic acids များ၏ multiplex အကဲဖြတ်မှုအတွက် ပေါင်းစပ် matrix တုံ့ပြန်မှုကို တီထွင်ခဲ့သည်။[158] microwell assay တွင် CRISPR-Cas13-based nucleic acid detection reagents ပါဝင်သော အမှုန်အမွှားများတွင် SARS-CoV-2 အပါအဝင် လူနှင့်ဆက်စပ်နေသော ဗိုင်းရပ်စ် 169 ခုကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ 7c)။ထို့အပြင် isothermal amplification နှင့် CRISPR နည်းပညာ နှစ်မျိုးလုံးကို အကျိုးကျေးဇူးများ ပေါင်းစပ်ရန် တူညီသော စနစ်တွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။Park et al ။[169] CRISPR/Cas12a ဒစ်ဂျစ်တယ် စစ်ဆေးမှုတစ်ခုအား ထုတ်ယူပြီး အပူ-သတ်ထားသော SARS-CoV-2 ကို ထောက်လှမ်းရန်အတွက် လုပ်ငန်းသုံး microfluidic ချစ်ပ်တစ်ခုတွင် RT-RPA ကို တိုတိုနှင့်ပိုမိုမြင့်မားသောအချက်ပြမှုမှ နောက်ခံသိရှိမှုဖြင့် အဆင့်တစ်ဆင့်မှ SARS-CoV-2 ကိုရှာဖွေတွေ့ရှိခြင်း အချိန်အချိုးပိုကျယ်သော ဒိုင်းနမစ်အကွာအဝေးနှင့် ပိုမိုကောင်းမွန်သော အာရုံခံနိုင်စွမ်း (ပုံ။ 7d)။ဤဥပမာများ၏ ဖော်ပြချက်အချို့ကို ဇယား ၃ တွင် ဖော်ပြထားသည်။
နျူကလိကလစ်အက်ဆစ်သိရှိခြင်းအတွက် ပုံမှန်ဒစ်ဂျစ်တယ်ပလပ်ဖောင်း။a လျင်မြန်သောဒစ်ဂျစ်တယ် PCR အလုပ်အသွားအလာတွင် အဓိကအဆင့်လေးဆင့်ပါဝင်သည်- နမူနာပြင်ဆင်မှု၊ တုံ့ပြန်မှုအရောအနှောကို ဖြန့်ဖြူးမှု၊ ချဲ့ထွင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်နှင့် ပစ်မှတ်အရေအတွက် ([164] မှ လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင်)။b မြင့်မားသောသိပ်သည်းဆတွင် အစက်များဖွဲ့စည်းရန်အတွက် SlipChip အမှုန်အမွှားများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြသသည့် ဇယားကွက် ([71])။c CARMEN-Cas အလုပ်အသွားအလာ ပုံကြမ်း 13 ( [158] မှ ဆီလျော်အောင် ဘာသာပြန်သည်)။d အိုးတစ်လုံးတွင် CRISPR/Cas ဖြင့် အဆင့်မြင့်ဒစ်ဂျစ်တယ်ဗိုင်းရပ်စ်ရှာဖွေခြင်း၏ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက် ([169] မှ ဆီလျော်အောင် ဘာသာပြန်ထားသည်)။W/O water-in-oil၊ polydimethylsiloxane PDMS၊ PCR polymerase ကွင်းဆက်တုံ့ပြန်မှု၊ DAQ ​​ဒေတာစုဆောင်းမှု၊ PID အချိုးကျပါဝင်သည့် ဆင်းသက်လာမှု၊ multiplex nucleic acid အကဲဖြတ်မှုအတွက် CARMEN ပေါင်းစပ်ထားသော မက်ထရစ်တုံ့ပြန်မှု၊ SARS-CoV-2၊ ပြင်းထန်စူးရှသော အသက်ရှူလမ်းကြောင်းဆိုင်ရာ ရောဂါလက္ခဏာစု၊ ကိုရိုနာ 2 ၊ RT သည် ပြောင်းပြန် transcriptase recombinase polymerase-RPA၊ နောက်ခံရှိ S/B အချက်ပြမှုကို ချဲ့ထွင်ခြင်း