Articles

Johdatus Lateral Flow Rapid Test Diagnostics

Lateral flow assays (LFA) ovat helppokäyttöisiä kertakäyttöisiä diagnostisia laitteita, joilla voidaan testata biomarkkereita näytteistä, kuten syljestä, verestä, virtsasta ja elintarvikkeista. Testeillä on useita etuja muihin diagnostisiin teknologioihin verrattuna, mukaan lukien:

  • yksinkertaisuus: näiden testien käytön yksinkertaisuus on vertaansa vailla – lisää vain muutama tippa näyteporttiin ja lue tulokset silmillä muutamaa minuuttia myöhemmin.
  • talous: Testit ovat edullisia – tyypillisesti alle yksi dollari per testi valmistaa mittakaavassa.
  • kestävä: testit voidaan säilyttää ympäristön lämpötilassa ja niiden säilyvyys on useita vuosia.

vuosittain tuotetaan miljardeja testiliuskoja muun muassa sukupuolitautien, hyttysten levittämien tautien, tuberkuloosin, hepatiitin, raskaus-ja hedelmällisyystestien, sydänmerkkiaineiden, kolesteroli – / lipiditestien, päihdelääkkeiden, eläinlääkärin diagnostiikan ja elintarviketurvallisuuden diagnosointiin.

LFA koostuu näytteenottoalustasta, konjugaattialustasta, nitroselluloosanauhasta, joka sisältää testi-ja kontrollilinjat, sekä siirtoalustasta. Kunkin komponentin päällekkäisyys on vähintään 1-2 mm, mikä mahdollistaa näytteen esteettömän kapillaarivirran.

Lateral Flow Rapid Test Diagram

laitteen käyttöä varten nestemäinen näyte, kuten veri, seerumi, plasma, virtsa, sylki tai liukoiset kiinteät aineet, lisätään suoraan näytetyynyyn ja on paha sivusuuntaisen virtauslaitteen kautta. Näytetyyny neutraloi näytteen ja suodattaa ei-toivotut pienhiukkaset, kuten punasolut. Näyte voi sitten virrata esteettä konjugaattialustalle, joka sisältää voimakkaasti värillisiä tai fluoresoivia nanohiukkasia, joiden pinnalla on vasta-aine. Kun neste saavuttaa konjugaattialustan, nämä kuivatut nanohiukkaset vapautuvat ja sekoittuvat näytteeseen. Jos näytteessä on kohdeanalyyttejä, jotka vasta-aine tunnistaa, nämä sitoutuvat vasta-aineeseen. Tämän jälkeen analyytteihin sitoutuneet nanohiukkaset virtaavat nitroselluloosakalvon läpi yhden tai useamman testilinjan ja kontrollilinjan läpi. Testilinja (merkitty T yllä olevassa kuvassa) on diagnostiikan ensisijainen lukema ja koostuu immobilisoiduista proteiineista, jotka voivat sitoa nanohiukkasen tuottamaan signaalin, joka korreloi tutkittavan aineen läsnäoloon näytteessä. Neste jatkaa virtaamistaan kaistaleen poikki, kunnes se saavuttaa ohjauslinjan. Kontrolliviiva (merkitty yllä olevassa kuvassa C) sisältää affiniteettiligandeja, jotka sitovat nanohiukkaskonjugaatin liuoksessa olevan analyytin kanssa tai ilman sen varmistamiseksi, että määritys toimii oikein. Kontrollilinjan jälkeen neste virtaa siirtoalustaan, jota tarvitaan koko näytenesteen imemiseen sen varmistamiseksi, että testi-ja kontrollilinjojen läpi virtaa jatkuvasti nestettä. Joissakin testeissä näytteenottoporttiin asetetaan chase-puskuri näytteenoton jälkeen sen varmistamiseksi, että kaikki näyte kuljetetaan kaistaleen yli. Kun kaikki näyte on läpäissyt testi-ja kontrollilinjat, määritys on valmis ja käyttäjä voi lukea tulokset.

Lateral Flow Casette

analysointiaika riippuu lateral flow assayssa käytettävästä kalvotyypistä (suuremmat kalvot virtaavat nopeammin, mutta ovat yleensä vähemmän herkkiä), ja se on yleensä valmis alle 15 minuutissa.

Lateraalivirtausmuodot

kaksi yleistä määritysmuotoa ovat nimeltään ”sandwich” ja ”competitive”. Sandwich-määritysmuotoa käytetään tyypillisesti suurempien analyyttien havaitsemiseen, joissa on vähintään kaksi sitoutumiskohtaa eli epitooppia. Yleensä vasta-aine yhteen sitoutumiskohtaan konjugoidaan nanohiukkaseen, ja vasta-aine toiseen sitoutumiskohtaan käytetään määrityksen testilinjaa varten. Jos näytteessä on tutkittavaa ainetta, se sitoutuu sekä vasta-aine-nanohiukkaskonjugaattiin että vasta-aineeseen testilinjalla ja antaa positiivisen signaalin. Sandwich-formaatti johtaa signaalin voimakkuuteen testilinjalla, joka on suoraan verrannollinen näytteessä olevan analyytin määrään. Näytteessä olevan analyytin määrästä riippumatta kontrollilinjalla oleva lajinvastainen vasta-aine sitoo nanohiukkasen, jolloin saadaan vahva kontrollilinjan signaali, joka osoittaa, että määritys toimii oikein.

Sandwich Competition Lateral Flow Rapid Test Immunoassay

kilpailumuotoa käytetään analyyttien havaitsemiseen silloin, kun vasta-ainepareja ei ole saatavilla tai jos analyyti on liian pieni useiden vasta-aineisiin sitoutumistapahtumien, kuten steroidien ja lääkkeiden, varalta. Tässä formaatissa testilinja sisältää tyypillisesti analyyttimolekyylin, yleensä proteiini-analyytikompleksin, ja konjugaattialusta detektiovasta-nanopartikkelikonjugaatin. Jos kohdeanalyytikko on läsnä, se sitoutuu konjugaattiin ja estää sen sitoutumisen tutkittavaan aineeseen testilinjalla. Jos tutkittavaa ainetta ei ole, konjugaatit sitoutuvat tutkittavaan aineeseen testilinjalla, jolloin saadaan signaali. Kilpailumuodossa signaalin voimakkuus on kääntäen verrannollinen näytteessä olevan analyytin määrään. Kuten sandwich-formaatissa, kontrollilinja sitoo nanohiukkaskonjugaatin analyytin kanssa tai ilman, mikä antaa varmuuden siitä, että määritys toimii oikein.

nanohiukkaset toimittajina Lateraalivirtauksessa

standardisoidut lateraalivirtaustestit tuottavat optisen signaalin, joka syntyy testiviivaihin sitoutuneista voimakkaasti värillisistä hiukkasista valkoisella nitroselluloosanauhalla. Tämä signaali voidaan lukea silmällä (kvalitatiivinen tai semikvantitatiivinen) tai instrumentilla (kvantitatiivinen). Laitteen herkkyyden maksimoimiseksi jokaisen sitovan tapahtuman pitäisi tuottaa vahvin mahdollinen signaali. Suuremmat hiukkaset antavat vahvemman signaalin sitoutumistapahtumaa kohti ja ovat helpommin nähtävissä, mutta liian suuret hiukkaset eivät helposti virtaa kalvon läpi, joten niillä on rajalliset mahdollisuudet sitoutua testilinjaan. Näin ollen partikkelit, joiden koko on 20-500 nm, valitaan tyypillisesti käytettäväksi sivuttaisvirtausmäärityksen kehittämiseen. Myös fluoresoivia hiukkasia voidaan käyttää, ja samat yleiset säännöt pätevät: mitä voimakkaampi fluoresenssi sitoutumistapahtumaa kohti, sitä voimakkaampi signaali.

yksi yleisimmistä lateraalivirtausmäärityksissä käytetyistä reportterihiukkasista on halkaisijaltaan 40 nm kultananopartikkelit. Kultananopartikkeleilla on epätavallisia optisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä poikkeuksellisen vahvoja valon vaimentajia. Läpimitaltaan 40 nm kullalla on huippuabsorbanssi ~520 nm: ssä, mikä johtaa voimakkaaseen rubiininpunaiseen testiviivaan. Kultapinta sitoo voimakkaasti vasta-aineita ja muita proteiineja, mikä mahdollistaa vankkojen nanohiukkas-vasta-ainekonjugaattien yksinkertaisen valmistamisen. Myös muita nanohiukkasten kokoja ja muotoja on käytetty sivuvirtausmittareina. Kultananosellit, joiden halkaisija on 150 nm, tarjoavat suuremman kontrastin sitoutumistapahtumaa kohden ja tyypillisesti 3-20-kertaisen herkkyyden verrattuna 40 nm kultahiukkasiin. Silikasydämen vuoksi kultananosellit ovat vähemmän tiheitä kuin kiinteä kultahiukkanen ja ne pystyvät virtaamaan esteettä nitroselluloosakalvon läpi. Koska kultananosellissa on sama kultapinta kuin pienemmissä kiinteän kullan nanohiukkasissa, tarvitaan vain pieniä protokollamuutoksia, jotta voidaan siirtyä kiinteän kullan nanosfääreistä kultananoselleihin. Nanocomposixissa kultananopartikkelien BioReady-linja on suunniteltu erityisesti korkealaatuisten konjugaattien valmistukseen, joita voidaan käyttää lateraalivirtaukseen.

Lateral Flow Assay Analysis

lateral flow test-testin tulokset voivat olla joko kvalitatiivisia (”kyllä / ei”), semikvantitatiivisia tai kvantitatiivisia. Raskaustesti on esimerkki kvalitatiivisesta kyllä / ei-määrityksestä, jossa positiivinen testilinjan signaali korreloi kohonneisiin hCG-hormonin pitoisuuksiin virtsassa, mikä osoittaa, että käyttäjä on raskaana. Kvantitatiivisessa diagnostiikassa testilinjan intensiteettejä verrataan kalibrointistandardiin ja muunnetaan analyytin konsentraatioarvoksi. Jotta testilinjan voimakkuus voidaan mitata tarkasti, LFA-tulos on analysoitava nauhalukijalla. Pienten muototekijöiden, edullisten, mobiilikeskeisten lukulaitteiden viimeaikainen kaupallistaminen on valmis muuttamaan LFA-teollisuutta, koska yksinkertaiset menetelmät LFA: n tuotoksen kvantifioimiseksi ilman erillisten penkkilukulaitteiden käyttöä avaa huikean mahdollisuuden hoivadiagnostiikan kotikäyttöön. Alla oleva lukija on Lumos Diagnosticsin uusi tuote, jossa nauha työnnetään kasettiin, nauhan signaalin voimakkuus analysoidaan fotodiodilla ja tulokset lähetetään takaisin matkapuhelimeen tuloksen näyttämiseksi. Kunkin määrityksen kalibrointikäyrä on sisäänrakennettu kyseistä testiä varten tarkoitettuun ohjelmistoon, jotta testilinjan lukema voidaan automaattisesti muuntaa tutkittavan aineen massakonsentraatioksi ja lopullinen tulos esitetään käyttäjälle.

Lumos diagnostics disposable bluetooth reader

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.