28.02.2021

Микрожидкостные технологии диагностируют возвращение мира к нормальной жизни

Пока страны работают над сдерживанием пандемии Covid-19, потребность в эффективном диагностическом тестировании находится в центре внимания. Точное и доступное тестирование является предварительным условием постепенного возвращения населения к нормальной жизни — или, скорее всего, к новой норме.

Диагностические компании мобилизовали свои ресурсы и подготовили десятки тестов, иногда в течение нескольких недель. Перед лицом чрезвычайной ситуации в области здравоохранения Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США и другие регулирующие органы снизили свои стандарты и предоставили «Разрешения на использование в чрезвычайных ситуациях» для некоторых тестов. С середины марта компании, включая GenMark, BioFire, Cepheid и Mesa Biotech, получили разрешения на проведение экспресс-молекулярных тестов на основе микрофлюидов на SARS-CoV-2, патоген, вызывающий Covid-19. Во всем мире возникает новая динамика инноваций, и кажется очевидным, что Covid-19 будет до и после.

«Пандемия, безусловно, наложит свой отпечаток на то, как мы работаем, производим и живем в обществе», — сказал EE Times Europe Себастьен Клерк, технологический и рыночный аналитик в области микрофлюидики, зондирования и управления в Yole Développement (Лион, Франция) . Структура диагностической отрасли изменится по мере активизации ее научно-исследовательской деятельности и продолжения консолидации. В целом, рынок микрофлюидики будет расти в среднем на 11,7% до 17,4 млрд долларов США в 2024 году, прогнозирует Йоле.

Объяснение микрофлюидики

Протокол теста на Covid-19 включает в себя тест полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) в реальном времени слюны человека или пробы из носа, и в настоящее время для получения результатов может потребоваться несколько дней. Экспресс-тест может помочь сократить количество ненужных посещений поликлиник и спасти жизни за счет сокращения распространения вируса. Исследователи стремятся использовать микрофлюидные чипы в протоколах тестирования на коронавирус.

Микрофлюидика — это мультидисциплинарная область, включающая инженерию, физику, биохимию и нанотехнологии. Он имеет дело в первую очередь с поведением, точным контролем и обработкой геометрически ограниченных жидкостей в небольшом (обычно субмиллиметровом) масштабе в контексте, в котором капиллярность управляет массопереносом.

Таким образом, микрожидкостная технология оказывается очень подходящей для определения тестовой структуры, используемой во многих областях биологических исследований, и может предложить инструменты быстрой диагностики.

В типичном подходе с использованием микрожидкостного чипа небольшой объем жидкости вводится в каналы микронного размера с помощью насоса, что позволяет точно контролировать микросреду для сокращения времени передачи массы и тепла. Таким образом, для этого требуются образцы меньшего размера и меньше реагента, что обеспечивает большую эффективность при меньших затратах по сравнению с традиционными методами.

Различные типы насосов точно перемещают жидкость внутри чипа со скоростью от 1 мкл / мин до 10 000 мкл / мин. Форм-фактор обычно прозрачный и имеет длину от 1 до 10 см. Диапазон толщины составляет примерно от 0,5 мм до 5 мм.

Поток жидкости через сеть каналов может быть вызван различными системами, такими как регуляторы давления, шприцы и гидростатическое давление. Микрожидкостные устройства используются для измерения коэффициентов молекулярной диффузии, вязкости жидкости, pH и требуемых химических коэффициентов. Микрожидкостные ПЦР-чипы уже использовались для обнаружения вирусов и бактерий и могут предложить отличную функциональность в рабочем процессе ОТ-ПЦР для диагностики Covid-19.

Микрожидкостные подходы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими традиционными решениями: более быстрое время реакции, более высокая чувствительность, лучший контроль температуры, автоматизация и более легкое распараллеливание с решениями микроэлектромеханических систем (MEMS).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Мы используем cookie-файлы для наилучшего представления нашего сайта. Продолжая использовать этот сайт, вы соглашаетесь с использованием cookie-файлов.
Принять