A paper-based microfluidic platform with shape-memory-polymer-actuated fluid valves for automated multi-step immunoassays
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Notice bibliographique
Résumé
Smart fluid manipulation with automatically controlled paper valves will enable automated and multi-step immunoassays on paper-based microfluidic devices. In this work, we present an integrated paper-based microfluidic platform with shape-memory polymer (SMP)-actuated fluid valves capable of automated colorimetric enzyme-linked immunosorbent assays (ELISAs). A single-layer microfluidic paper-based analytical device (μPAD) was designed to store all the reagents on the chip, and sequentially transfer reagents to a paper test zone following a specific ELISA protocol through automatic fluidic flow control by the multiple SMP-actuated valves. The actuation of a paper valve was based on the thermally responsive, duel-state shape transformation of a SMP sheet attached to the root of a paper cantilever beam for driving a hydrophilic paper bridge to connect and disconnect two paper channels. A portable colorimetric reader was developed to control the on-chip valve operations, quantify the colorimetric signal output, display the assay result, and wirelessly transmit the data to a smart phone for the application of telemedicine. Reliable operations of the paper valve and the entire μPAD were demonstrated with success rates of 97% and 93%, respectively. A detection mechanism for valve malfunction was designed and confirmed effective to identify any mal-operation of individual valves, thus rendering our platform reliable in real assays. For device calibration, we conducted direct ELISAs of rabbit IgG in phosphate-buffered saline (PBS), and achieved a low limit of detection (LOD) of 27 pM (comparable to that of standard and paper-based ELISAs). In order to demonstrate the clinical application of our multi-step immunoassay platform, we also conducted sandwich ELISAs to quantify the protein level of an inflammatory cytokine, namely tumor necrosis factor (TNF)-α, in surgically injured laryngeal tissues of rats. The protein levels of TNF-α were shown similar between the conventional and μPAD ELISAs.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle