We introduce a new format for parti

We introduce a new format for particle-based immunoassays relying on digital microfluidics (DMF) and magnetic forces to separate and resuspend antibody-coated paramagnetic particles. In DMF, fluids are electrostatically controlled as discrete droplets (picoliters to microliters) on an array of insulated electrodes. By applying appropriate sequences of potentials to these electrodes, multiple droplets can be manipulated simultaneously and various droplet operations can be achieved using the same device design. This flexibility makes DMF well-suited for applications that require complex, multistep protocols such as immunoassays. Here, we report the first particle-based immunoassay on DMF without the aid of oil carrier fluid to enable droplet movement (i.e., droplets are surrounded by air instead of oil). This new format allowed the realization of a novel on-chip particle separation and resuspension method capable of removing greater than 90% of unbound reagents in one step. Using this technique, we developed methods for noncompetitive and competitive immunoassays, using thyroid stimulating hormone (TSH) and 17β-estradiol (E2) as model analytes, respectively. We show that, compared to conventional methods, the new DMF approach reported here reduced reagent volumes and analysis time by 100-fold and 10-fold, respectively, while retaining a level of analytical performance required for clinical screening. Thus, we propose that the new technique has great potential for eventual use in a fast, low-waste, and inexpensive instrument for the quantitative analysis of proteins and small molecules in low sample volumes.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เราแนะนำรูปแบบใหม่สำหรับใช้อนุภาค immunoassays พึ่ง microfluidics ดิจิตอล (กรม) และกองกำลังของแม่เหล็กเพื่อแยก และ resuspend แอนติบอดีที่เคลือบอนุภาค paramagnetic ในกรม ของเหลว electrostatically ควบคุมเป็นหยดแยกกัน (picoliters กับ microliters) ในอาร์เรย์ของหุงตฉนวน โดยใช้ลำดับที่เหมาะสมของศักยภาพเหล่านี้หุงต สามารถจัดการหลายหยดพร้อมกัน และดำเนินการหยดต่าง ๆ สามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์แบบเดียวกัน ความยืดหยุ่นนี้ทำให้กรมสำหรับโปรแกรมประยุกต์ที่ซับซ้อน multistep โพรโทคอลเช่น immunoassays ที่นี่ เรารายงาน immunoassay ตามอนุภาคแรกในกรมไม่ มีความช่วยเหลือของน้ำมันขนส่งน้ำมันให้หยดเคลื่อนไหว (เช่น หยดอยู่ท่ามกลางอากาศแทนน้ำมัน) รูปแบบใหม่นี้ได้สำนึกของอนุภาคบนชิปนวนิยาย resuspension ตะกอนและแยกวิธีเอาออกสามารถมากกว่า 90% ของ reagents ผูกในขั้นตอนเดียว ใช้เทคนิคนี้ เราพัฒนาวิธีการสำหรับ noncompetitive และแข่งขัน immunoassays การใช้ฮอร์โมนกระตุ้นไทรอยด์ (TSH) และ 17β-estradiol (E2) เป็นรุ่น analytes ตามลำดับ เราแสดงว่า เมื่อเทียบกับวิธีแบบดั้งเดิม วิธีกรมใหม่รายงานนี่รีเอเจนต์ลดปริมาณและเวลาที่วิเคราะห์ โดย 100-fold 10-fold ตามลำดับ ในขณะที่รักษาระดับของประสิทธิภาพวิเคราะห์ที่จำเป็นสำหรับการตรวจทางคลินิก ดังนั้น เราเสนอว่า เทคนิคใหม่ที่มีศักยภาพที่ดีสำหรับใช้เก็บในแบบรวดเร็ว ต่ำเสีย และเครื่องมือราคาไม่แพงสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็กในปริมาณอย่างน้อย

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เราแนะนำรูปแบบใหม่สำหรับ immunoassays อนุภาคที่อาศัย microfluidics ดิจิตอล (DMF) และกองกำลังแม่เหล็กที่จะแยกและแขวนลอยแอนติบอดีเคลือบอนุภาค paramagnetic ใน DMF, ของเหลวจะถูกควบคุมระบบไฟฟ้าสถิตเป็นหยดแบบไม่ต่อเนื่อง (พิโคลิตรเพื่อ microliters) ในอาร์เรย์ของขั้วไฟฟ้าที่หุ้มฉนวน โดยการใช้ลำดับที่เหมาะสมของศักยภาพการไฟฟ้าเหล่านี้หลายหยดสามารถจัดการพร้อมกันและการดำเนินงานหยดต่างๆสามารถทำได้โดยใช้การออกแบบอุปกรณ์เดียวกัน ความยืดหยุ่นนี้ทำให้ DMF ดีเหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องมีความซับซ้อนหลายขั้นตอนโปรโตคอลเช่น immunoassays ที่นี่เรารายงาน immunoassay อนุภาคที่ใช้เป็นครั้งแรกใน DMF โดยความช่วยเหลือของของเหลวบริการน้ำมันเพื่อให้การเคลื่อนไหวหยด (เช่นหยดถูกล้อมรอบด้วยอากาศแทนน้ำมัน) รูปแบบใหม่นี้ได้รับอนุญาตสำนึกของวิธีการแยกและการแขวนลอยใหม่นวนิยายบนชิปอนุภาคสามารถลบมากกว่า 90% ของสารเคมีไม่ได้ผูกไว้ในขั้นตอนเดียว การใช้เทคนิคนี้เราพัฒนาวิธีการในการ immunoassays ทั้งผองและการแข่งขันโดยใช้ฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ (TSH) และ17β-estradiol (E2) เป็นสารรูปแบบตามลำดับ เราแสดงให้เห็นว่าเมื่อเทียบกับวิธีการแบบเดิมวิธีการ DMF ใหม่รายงานลดปริมาณสารที่นี่และเวลาวิเคราะห์โดย 100 เท่าและ 10 เท่าตามลำดับขณะที่การรักษาระดับของการวิเคราะห์ที่จำเป็นสำหรับการตรวจคัดกรองทางคลินิก ดังนั้นเราจึงเสนอว่าเทคนิคใหม่ที่มีศักยภาพที่ดีสำหรับการใช้งานในที่สุดได้อย่างรวดเร็วต่ำเสียและเครื่องมือที่ราคาไม่แพงสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็กในปริมาณตัวอย่างต่ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เราแนะนำรูปแบบใหม่สำหรับอนุภาคโดยอาศัยไมโครฟลูอิดิก ( ดิจิตอล ( DMF ) และแม่เหล็กบังคับเพื่อแยกและ resuspend แอนติบอดีพาราแมกเนติกเคลือบอนุภาค ใน DMF , ของเหลว electrostatically ควบคุมเป็นหยดแบบไม่ต่อเนื่อง ( จุด NAME OF TRANSLATORS เพื่อตัวเลข ) อาร์เรย์ของฉนวนขั้วไฟฟ้า โดยการใช้ที่เหมาะสมของศักยภาพในการลำดับขั้วไฟฟ้าเหล่านี้หลายหยดสามารถจัดการพร้อมกันและการดำเนินการต่าง ๆ สามารถทำได้โดยการหยดออกแบบอุปกรณ์เดียวกัน ความยืดหยุ่นนี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้ DMF ที่ซับซ้อน เช่น ระบบ multistep ( . ที่นี่ เรารายงานอนุภาคแรกใน DMF ตามทางโดยไม่ต้องช่วยเหลือของขนส่งน้ำมันให้เคลื่อนไหว หยดของเหลว ( เช่นหยดถูกล้อมรอบด้วยอากาศแทนน้ำมัน ) รูปแบบใหม่นี้อนุญาตให้สร้างใหม่บนอนุภาคการแยกและ resuspension วิธีสามารถถอดมากกว่า 90% ของหลุด สารเคมีในขั้นตอนเดียว การใช้เทคนิคนี้ เราได้พัฒนาวิธีการและไม่แข่งขัน ( แข่งขัน การใช้ฮอร์โมนกระตุ้นต่อมไทรอยด์ ( TSH ) และ 17 บีตา - ออล ( E2 ) เป็นรูปแบบสาร ,ตามลำดับ เราพบว่า เมื่อเปรียบเทียบกับวิธีปกติ วิธีใหม่รายงานที่นี่ลดปริมาณสารเคมี DMF และการวิเคราะห์เวลา 100 เท่า และ 10 เท่าตามลำดับ ในขณะที่การรักษาระดับของประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับการตรวจวิเคราะห์ทางคลินิก ดังนั้นเราจึงได้เสนอเทคนิคใหม่มีศักยภาพที่ดีสำหรับใช้ในตอนท้ายได้อย่างต่ำเสียและอุปกรณ์ที่ราคาไม่แพงสำหรับการวิเคราะห์เชิงปริมาณของโปรตีนและโมเลกุลขนาดเล็กในตัวอย่างปริมาณน้อย