We developed a simple and low-cost

We developed a simple and low-cost cell culture monitoring system utilizing a paper-based analytical
device (PAD) and a smartphone. The PAD simultaneously analyses glucose and lactate concentrations in
the cell culture medium. Focusing on the factthat animal cells consume glucose and produce lactate under
anaerobic conditions, oxidase- and horseradish peroxidase (HRP) enzyme-mediated colorimetric assays
were integrated into the PAD. The PAD was designed to have three laminated layers. By using a doublesided
adhesive tape as the middle layer and wax coating, a bifurcated fluidic channel was prepared
to manipulate sample flow. At the inlet and the outlets of the channel, a sample drop zone and two
detection zones for glucose and lactate, respectively, were positioned. When sample solution is loaded
onto the drop zone, it flows to the detection zone through the hydrophilic fluidic channel via capillary
force. Upon reaching the detection zone, the sample reacts with glucose and lactate oxidases (GOx and
LOx) and HRP, immobilized on the detection zone along with colorless chromophores. By the Trinder’s
reaction, the colorless chromophore is converted to a blue-colored product, generating concentrationdependent
signal. With a gadget designed to aid the image acquisition, the PAD was positioned to the
smartphone-embedded camera. Images of the detection zones were acquired using a mobile application
and the color intensities were quantified as sensor signals. For the glucose assay using GOx/HRP format,
we obtained the limit of detection (LOD ∼0.3 mM) and the limit of quantification (LOQ ∼0.9 mM) values
in the dynamic detection range from 0.3 to 8.0 mM of glucose. For lactate assay using LOx/HRP, the LOD
(0.02 mM) and the LOQ (0.06 mM) values were registered in the dynamic detection range from 0.02 to
0.50 mM of lactate. With the device, simultaneous analyses of glucose and lactate in cell culture media
were conducted, exhibiting highly accurate and reproducible results. Based on the results, we propose
that the optical sensing system developed is feasible for practical monitoring of animal cell culture.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เราพัฒนาวัฒนธรรมเซลล์ง่าย และต้น ทุนต่ำใช้กระดาษใช้ระบบตรวจสอบวิเคราะห์อุปกรณ์ (PAD) และสมาร์ทโฟน แผ่นวิเคราะห์ความเข้มข้นของกลูโคสและแลคเตทในเวลาเดียวกันสื่อวัฒนธรรมเซลล์ ในเซลล์สัตว์ factthat ใช้กลูโคส และผลิตน้ำนมภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ใช้ออกซิเจน oxidase และฮอร์สฮอส (HRP) มีเอนไซม์เคียง assaysถูกรวมอยู่ในแผ่น แผ่นถูกออกแบบให้มีสามชั้นเคลือบ โดยใช้การ doublesidedเทปกาวเป็นชั้นกลางและเคลือบขี้ผึ้ง จัดเตรียมช่องทาง fluidic bifurcatedการควบคุมการไหลตัวอย่าง ที่ร้านของสถานีและทางเข้า ตัวอย่างวางโซนและสองโซนตรวจจับสำหรับกลูโคสและแลคเตท ตามลำดับ ได้ตำแหน่ง เมื่อโหลดโซลูชันตัวอย่างไปยังโซนหล่น ไหลโซนตรวจจับผ่านช่องทาง fluidic น้ำผ่านหลอดเลือดฝอยบังคับ เมื่อถึงเขตการตรวจจับ ตัวอย่างทำปฏิกิริยากับ oxidases กลูโคสและแลคเตท (GOx และล็อกซ์) และ HRP ตรึงในโซนการตรวจจับพร้อม chromophores สี โดยของ Trinderปฏิกิริยา chromophore สีจะถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์สีน้ำเงิน สร้าง concentrationdependentสัญญาณ มีโปรแกรมเบ็ดเตล็ดเพื่อช่วยซื้อภาพ แผ่นวางเพื่อการกล้องสมาร์ทโฟนที่ฝังตัว ภาพของโซนตรวจจับได้รับมาโดยใช้โปรแกรมมือถือและความเข้มของสีถูกวัดเป็นสัญญาณเซ็นเซอร์ สำหรับการทดสอบกลูโคสโดยใช้รูปแบบ GOx/HRPเราได้รับการจำกัดของการตรวจสอบ (ลอด ∼0.3 มม.) และการนับค่า (ของ LOQ ∼0.9 มม.)ในช่วงที่ตรวจสอบแบบไดนามิกจาก 0.3 8.0 มิลลิเมตรของกลูโคส สำหรับใช้ล็อกซ์ HRP ลอดการทดสอบแลคเตท(0.02 มม.) และของ LOQ (0.06 มิลลิเมตร) ค่าลงทะเบียนในช่วงตรวจสอบแบบไดนามิกจาก 0.02 ถึง0.50 มม.ของแลคเตท ด้วยอุปกรณ์ การวิเคราะห์พร้อมกันของกลูโคสและแลคเตทในเซลล์วัฒนธรรมสื่อได้ดำเนินการ แสดงผลลัพธ์ที่แม่นยำ และทำซ้ำได้ เราตามผลลัพธ์ เสนอที่มีพัฒนาระบบตรวจจับเป็นไปได้สำหรับการตรวจสอบการปฏิบัติของเซลล์สัตว์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เราได้พัฒนาระบบการตรวจสอบที่เรียบง่ายและการเพาะเลี้ยงเซลล์ต้นทุนต่ำใช้กระดาษที่ใช้ในการวิเคราะห์
อุปกรณ์ (PAD) และมาร์ทโฟน พันธมิตรฯ พร้อมกันวิเคราะห์กลูโคสและแลคเตทความเข้มข้นใน
อาหารเลี้ยงเซลล์ มุ่งเน้นไปที่เซลล์สัตว์ factthat บริโภคน้ำตาลกลูโคสและให้น้ำนมผลิตภายใต้
สภาวะไร้ออกซิเจน, oxidase- และมะรุม peroxidase (HRP) เอนไซม์พึ่งการตรวจสี
ถูกรวมเข้ากับพันธมิตรฯ พันธมิตรฯ ได้รับการออกแบบให้มีสามชั้นลามิเนต โดยใช้ doublesided
เทปกาวเป็นชั้นกลางและการเคลือบขี้ผึ้งช่อง fluidic bifurcated ได้เตรียมที่
จะจัดการกับการไหลของตัวอย่าง ที่ทางเข้าและร้านค้าของช่องโซนตัวอย่างวางและสอง
เขตตรวจสอบสำหรับกลูโคสและให้น้ำนมตามลำดับอยู่ในตำแหน่ง เมื่อสารละลายตัวอย่างถูกโหลด
เข้าสู่โซนตกก็ไหลไปยังโซนการตรวจสอบผ่านช่องทาง fluidic hydrophilic ผ่านเส้นเลือดฝอย
แรง เมื่อมาถึงโซนการตรวจสอบตัวอย่างทำปฏิกิริยากับน้ำตาลกลูโคสและแลคเตท oxidases (GOX และ
แซลมอนรมควัน) และ HRP, ตรึงบนโซนการตรวจสอบพร้อมกับ chromophores ไม่มีสี โดย Trinder ของ
ปฏิกิริยาที่ chromophore ไม่มีสีจะถูกแปลงเป็นสินค้าที่มีสีฟ้าสร้าง concentrationdependent
สัญญาณ กับแกดเจ็ตที่ออกแบบมาเพื่อช่วยในการถ่ายภาพที่พันธมิตรฯ อยู่ในตำแหน่งไปยัง
กล้องมาร์ทโฟนที่ฝังตัว ภาพของโซนการตรวจสอบที่ได้มาโดยใช้โปรแกรมมือถือ
และความเข้มของสีที่ถูกวัดเป็นสัญญาณเซ็นเซอร์ สำหรับการทดสอบน้ำตาลกลูโคสโดยใช้รูปแบบ GOX / HRP,
เราได้รับข้อ จำกัด ของการตรวจสอบ (LOD ~0.3 มิลลิเมตร) และขีด จำกัด ของปริมาณข้อมูล (LOQ ~0.9 มิลลิเมตร) ค่า
ในช่วงการตรวจสอบแบบไดนามิก 0.3-8.0 มิลลิเมตรกลูโคส สำหรับการทดสอบการให้น้ำนมโดยใช้ LOX / HRP, ล็อด
(0.02 มิลลิเมตร) และ LOQ (0.06 มิลลิเมตร) ค่าลงทะเบียนในช่วงการตรวจสอบแบบไดนามิกที่จะ 0.02 จาก
0.50 มิลลิเมตรแลคเตท พร้อมกับอุปกรณ์การวิเคราะห์พร้อมกันของน้ำตาลกลูโคสและแลคเตทในเซลล์เพาะเลี้ยง
ได้ดำเนินการแสดงผลอย่างถูกต้องและทำซ้ำได้ บนพื้นฐานของผลเราเสนอ
ว่าระบบตรวจจับแสงได้รับการพัฒนาเป็นไปได้สำหรับการตรวจสอบการปฏิบัติของการเพาะเลี้ยงเซลล์สัตว์