Performance and functional assessment of the Kimera P-IV point-of-care plasmonic qPCR prototype for ultra rapid pathogen detection of <i>chlamydia trachomatis</i>
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Current standard microbiological techniques are generally very time consuming, usually requiring 24–72 h to establish a diagnosis. Consequentially, contemporary clinical practices implement broad-spectrum antibiotic administration prior to pathogen detection, prompting the emergence of extremely dangerous antibiotic-resistant bacteria. Additionally, lengthy test-to-result turnover times can greatly exacerbate the rate of disease spread. Rapid point-of-care (POC) diagnostics has quickly gained importance since the SARS-CoV-2 pandemic; accordingly, we have developed a rapid four-channel POC plasmonic quantitative polymerase chain reaction (qPCR) machine (Kimera P-IV) to respond to the deficiencies in infection control. Utilizing gold nanorods (GNRs) as nano-heaters and integrating vertical cavity surface emitting lasers (VCSEL) to replace traditional Peltier blocks, the Kimera P-IV has also incorporated quantitative real-time fluorescent monitoring. Using Chlamydia trachomatis genetic material to evaluate the rapid thermocycling performance of the platform, we have generated positive amplicons in less than 13 min; however, to achieve these results, several biological reagent considerations needed to be taken into account, specifically primer design. The device can achieve a limit of detection (LoD) of <101 DNA copies, a PCR efficiency of 88.3%, and can differentiate positive from negative results with 100% accuracy. Moreover, it can also analyze C. trachomatis DNA spiked urine samples via a simple dilution, suggesting that a separate nucleic acid step may not be needed for diagnosing infections. In conclusion, the operation of the Kimera P-IV prototype places it in a unique position of POC devices to revolutionize infectious disease diagnosis.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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 | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».