خبرونه

د ساري ناروغیو موندلو لپاره دودیز تشخیصي ستراتیژیانې د بنچټاپ وسیلو کارولو ته اړتیا لري چې د پوائنټ آف پاملرنې ازموینې (POCT) لپاره مناسب ندي.ایمرجینګ مایکرو فلوایډکس یو خورا کوچنی شوی ، اتوماتیک ، او مدغم ټیکنالوژي ده چې د ګړندي ، ټیټ لګښت ، په سایټ کې دقیق تشخیص لپاره د دودیزو میتودونو احتمالي بدیل دی.د مالیکولر تشخیص میتودونه په پراخه کچه په مایکرو فلوایډیک وسیلو کې د رنځجن کشف کولو ترټولو مؤثره میتودونو په توګه کارول کیږي.دا بیاکتنه د اکاډمیک او صنعتي لید دواړو څخه د ساري ناروغیو مایکرو فلوایډیک پراساس مالیکولر تشخیص کې وروستي پرمختګونه لنډیز کوي.لومړی، موږ د نیوکلیک اسیدونو یو عادي آن چپ پروسس تشریح کوو، پشمول د نمونې پری درملنه، امپلیفیکیشن، او سیګنال لوستل.بیا د مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو څلور ډوله ځانګړتیاوې ، ګټې او زیانونه پرتله کیږي.بیا به موږ د نیوکلیک اسیدونو مطلق مقدار کولو لپاره د ډیجیټل ارزونو کارولو په اړه بحث وکړو.دواړه کلاسیک او وروستي سوداګریز مایکرو فلوایډیک پراساس مالیکولر تشخیصي وسیلې د بازار اوسني حالت ثبوت په توګه لنډیز شوي.په نهایت کې ، موږ د ساري ناروغیو مایکرو فلوایډیک تشخیص لپاره راتلونکي لارښوونې وړاندیز کوو.
ساري ناروغۍ د باکتریا، ویروسونو او پرازیتونو په شمول د رنځجن له امله رامینځته کیږي چې په ټوله نړۍ کې توزیع شوي.د نورو ناروغیو په څیر، ناروغان په چټکۍ سره اخته کیږي او د انسانانو او کوربه حیواناتو ترمنځ د واکسین، هوا او اوبو رسنیو له لارې خپریږي [1].د ساري ناروغیو مخنیوی د عامې روغتیا د اندازې په توګه خورا مهم دی.د ساري ناروغیو سره د مبارزې لپاره درې اصلي ستراتیژۍ: (1) د انفیکشن سرچینې کنټرول؛(2) د لیږد لاره مداخله؛(3) د حساسو خلکو ساتنه.د اصلي ستراتیژیو په منځ کې، د انفیکشن سرچینې کنټرول د هغې د اسانتیا او ټیټ لګښت له امله خورا مهم ستراتیژي ګڼل کیږي.د اخته کسانو چټک تشخیص، انزوا، او درملنه خورا مهم دي، چې چټک، حساس، او دقیق تشخیصي ستراتیژیو ته اړتیا لري [2].د ساري ناروغیو اوسنی تشخیص معمولا د نښو او نښو او لابراتوار مطالعاتو لکه د حجرو کلتور او مالیکولر تشخیصونو پراساس کلینیکي ازموینې سره یوځای کوي ، کوم چې روزل شوي پرسونل ، د کار کولو پروسیجرونو او قیمتي ازموینې تجهیزاتو ته اړتیا لري [3, 4].د ساري ناروغیو د خپریدو مخنیوی ګړندي، ارزانه او دقیق ځایي تشخیص ته اړتیا لري، په ځانګړې توګه په محدودو منابعو کې چیرې چې ساري ناروغۍ عام او شدیدې دي [۵]، او همدارنګه په دښته کې یا د جګړې په ډګر کې، چیرې چې بیړني حالتونه د اټکل وړ نه وي..طبي پاملرنه محدوده ده [6].په دې شرایطو کې، مایکرو فلوایډیکس یوه ټیکنالوژي ده چې د مایکرو الیکټرو میخانیکي سیسټمونو ټیکنالوژۍ، نانو ټیکنالوژۍ، یا د موادو ساینس د دقیقو مايعاتو د مینځلو لپاره ترکیب کوي [7,8,9,10]، د پاملرنې د پوائنټ کشف (POCT) لپاره نوي امکانات چمتو کوي.) د روغتونونو او لابراتوارونو څخه بهر انتاني اجنټان.د دودیز وخت مصرف کولو تشخیصونو په پرتله ، مایکرو فلوایډ ټیکنالوژي د ناروغۍ د خپریدو پرمهال د مالیکولر تشخیص لپاره نمونې او لګښت سپما وړاندې کوي.د کوروناویرس ناروغۍ نړیوال خپریدل 2019 (COVID-19) د شدید تنفسي سنډروم کورونویرس 2 (SARS-CoV-2) له امله رامینځته کیږي ، نو د وبا په وخت د مخنیوي او کنټرول لپاره د مایکرو فلوایډکس اهمیت یوځل بیا ټینګار شوی [11, 12] ، 13].د دودیز تشخیصاتو برخلاف ، مایکرو فلایډیک POCT کوچني پورټ ایبل وسیلې کاروي چې د بینچټاپ تحلیل کونکو څخه نیولې تر کوچني سایډ سټریم ازموینې پټو پورې د نمونې نقطې ته نږدې ازموینې لپاره [14].دا ازموینې ساده یا بې نمونې چمتو کول ، د ګړندي سیګنال پراخول ، او د حساس سیګنال لوستلو ځانګړتیا لري چې په دقیقو کې لنډه موده او دقیقې پایلې رامینځته کوي.د مایکرو فلویډیک میشته روغتیا پاملرنې وسیلو شتون او ډله ایز تولید د روغتون څخه بهر ، ناروغ ته نږدې او حتی په کور کې د دوی ارزانه او مستقیم تشخیصي غوښتنلیکونه پراخه کړي.
د ساري ناروغیو تشخیص لپاره د موجوده ستراتیژیو څخه، مالیکولر تشخیص یو له خورا حساسو څخه دی [15, 16].برسېره پردې، مالیکولر تشخیص اکثرا د COVID-19 دوامداره کشف لپاره د سرو زرو معیار په توګه کارول کیږي، چې د معافیت غبرګون له پیل څخه مخکې د RNA یا DNA د ویروس مشخصو سیمو مستقیم کشف ته اجازه ورکوي [17, 18].په اوسنۍ بیاکتنه کې، موږ د ساري ناروغیو لپاره د مایکرو فلوایډکس پر بنسټ مالیکولر تشخیصي پروسو کې وروستي پرمختګونه وړاندې کوو، د اکادمیک لید څخه راتلونکي صنعتي لیدونو ته (انځور 1).موږ به د نیوکلیک اسید کشف کې د دریو کلیدي مرحلو سره پیل وکړو: آن چپ نمونه پری درملنه ، د نیوکلیک اسید پراخول ، او د سیګنال لوستل.بیا موږ د مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو مختلف ډولونه د دوی جوړښت او فعالیت سره پرتله کړل ، ځانګړي ځانګړتیاوې (قوت او ضعف) ښیې.د ډیجیټل نیوکلیک اسید کشف نور هم بحث شوی او د ساري ناروغۍ مالیکولونو مطلق مقدار لپاره د دریم نسل ټیکنالوژۍ مثال په توګه ورکړل شوی.سربیره پردې ، ډیری ځانګړي او وروستي سوداګریز POCT وسیلې به د مالیکولر تشخیص لپاره د مایکرو فلایډیک POCT بازار اوسني حالت ښودلو لپاره وړاندې شي.موږ به د راتلونکي غوښتنلیکونو لپاره زموږ لید هم بحث او تشریح کړو.
د نیوکلیک اسید کشف کولو لپاره د مایکرو فلوایډیک چپس ماډلونه د دوی د دندو له مخې په دریو کټګوریو ویشل کیدی شي (نمونې کول ، پیژندنه ، او سیګنال کول) [19].د دې ماډلونو په منځ کې، د نمونې اخیستلو ماډل په عمده توګه د نمونې لیسز او د نیوکلیک اسید استخراج احساسوي.د سینسر ماډل په عمده توګه د نیوکلیک اسید سیګنالونو تبادله او پراخول کنټرولوي.د سیګنال کولو ماډل د سینسنګ ماډل لخوا بدل شوی او پروسس شوی سیګنال کشف کوي.په چپ کې د نیوکلیک اسیدونو کشف کولو پروسې پراساس ، موږ به مختلف چپس لنډیز کړو چې کولی شي د "انپوټ او آوټ پټ" فعالیت احساس کړي.
د نیوکلیک اسید کشف کې لومړی ګام د نیوکلیک اسید استخراج دی، د بیلګې په توګه د اصلي نمونې څخه د هدف نیوکلیک اسید جلا کول.د نیوکلیک اسید استخراج د نورو مالیکولر ککړونکو څخه د نیوکلیک اسیدونو پاکولو لپاره ترسره کیږي ، د نیوکلیک اسید مالیکولونو لومړني جوړښت بشپړتیا ډاډمن کوي ​​، او پایلې غوره کوي.د نیوکلیک اسید استخراج اړین نمونې لیسز او نیوکلیک اسید نیول ته اړتیا لري، کیفیت او موثریت چې د څیړنې او تشخیصی پایلو باندې خورا لوی اغیزه لري.د استخراج پرمهال هر ډول فرعي اړخیزې اغیزې ممکن نور کشف محدود کړي.د مثال په توګه، د پولیمیریز چین غبرګون (PCR) او لوپ isothermal amplification (LAMP) میتودونه د ځینې پاتې عضوي محلولونو لکه ایتانول او isopropanol لخوا په نیوکلیک اسید جلا کولو ریجنټونو کې مخنیوی کیږي [20].د مایع مایع استخراج او د جامد مرحلې استخراج د نیوکلیک اسیدونو د جلا کولو لپاره خورا مشهور میتودونه دي [21] ، په هرصورت ، په چپ کې د مایع مایع استخراج خورا محدود دی ، ځکه چې د مایع مایع استخراج کې کارول شوي ریجنټونه د ډیری مایکرو فلوایډیک چپس د زنګ لامل کیږي. .دلته، موږ د مایکروری پر بنسټ د جامد پړاو استخراج میتودونه په ګوته کوو او د دوی ګټې او زیانونه پرتله کوو.
سیلیکون یو فرعي مواد دی چې د نیوکلیک اسیدونو سره مطابقت لري د دې د بایو مطابقت ، ثبات او د ترمیم اسانتیا له امله [22].په مهمه توګه، کله چې د سیلیکا یا نورو موادو سره تعدیل شي، دا مرکب د ټیټ pH، لوړ مالګې شرایطو لاندې د منفي چارج شوي نیوکلیک اسیدونو جذبولو لپاره ځانګړتیاوې څرګندوي پداسې حال کې چې د لوړ pH او ټیټ مالګې محلولونو سره جلا کیږي.د دې پدیدې پر بنسټ، دا ممکنه ده چې د نیوکلیک اسید پاک کړي.
د سیلیکا پر بنسټ د موادو مختلف ډولونه په مایکرو فلوایډکس کې د نیوکلیک اسید استخراج لپاره کارول شوي، لکه د سیلیکا موتی، پوډر، مایکرو فایبر فلټرونه، او د سیلیکا غشا [23, 24, 25, 26].د موادو ملکیتونو پورې اړه لري ، د سیلیکون پراساس توکي په مایکرو سرکیټونو کې په بیلابیلو لارو کارول کیدی شي.د مثال په توګه، د سیلیکا ګرانول، پوډر، او سوداګریز نانوفیلټرونه په ساده ډول د مایکرو فلوایډیک چپس په سورونو یا مایکرو چینلونو کې کیښودل کیدی شي او د نمونو څخه د نیوکلیک اسیدونو په استخراج کې مرسته وکړي [27, 28, 29].د سطحې تعدیل شوي سیلیکا جھلی هم په ټیټ لګښت کې د رنځجن څخه DNA په چټکۍ سره پاکولو لپاره کارول کیدی شي.د مثال په توګه، Wang et al.[30] د ویسیکل منځګړیتوب زنځیر تبادلې سره د ډینیټورینګ امپلیفیکیشن عکس العملونو سره یوځای کولو سره د سیلیکا جھلی سره چې د چایتوسان اولیګوساکرایډ سره پوښل شوي ، یو څو اړخیز پورټ ایبل سیسټم معرفي شو چې په بریالیتوب سره یې د 102-108 کالونی تشکیل واحدونه کشف کړل.(CFU)/ml Vibrio parahaemolyticus.، او د ویروس شتون په اسانۍ سره څرګند شو.پاول او نور.[31] بیا د سیلیکون پر بنسټ مایکروریس د هیپاتیت سی ویروس (HCV)، د انسان معافیت ویروس (HIV)، زیکا ویروس، او د انسان پاپیلوما ویروس او اتوماتیک تکثیر کشف کولو لپاره کارول شوي، په کوم کې چې د RNA ویروسونو د نیولو لپاره د 1.3 μl سخت مایکروریکټر رامینځته شوی.او په سیټو امپلیفیکیشن کې ترسره کړئ.د دې میتودونو سربیره، د سطحې تعدیل شوي سیلیکا مایکروکولمونه هم د نیوکلیک اسید په استخراج کې کلیدي رول لوبوي، ځکه چې د تعدیل شوي موادو جیومیټري او ملکیتونه د استخراج موثریت ډیروي.Chen et al.[32] د امینو لیپت سیلیکون مایکروکولمونو پراساس د ټیټ غلظت RNA جلا کولو لپاره د مایکرو فلایډیک پلیټ فارم وړاندیز وکړ.دا مایکرو فلویډیک وسیله په سیلیکون سبسټریټ کې د 0.25 cm2 مایکروپیلرونو لړۍ مدغم کوي ترڅو د لوړې سطحې ساحې له لارې د حجم تناسب ډیزاین له لارې د استخراج لوړ موثریت ترلاسه کړي.د دې ډیزاین ګټه دا ده چې مایکرو فلوایډیک وسیله کولی شي تر 95٪ نیوکلیک اسید استخراج موثریت ترلاسه کړي.دا د سیلیکون پر بنسټ ستراتیژۍ په ټیټ لګښت کې د نیوکلیک اسیدونو د چټک جلا کولو ارزښت څرګندوي.د مایکرو فلوایډیک چپس سره په ترکیب کې ، د سیلیکون پراساس استخراج ستراتیژیانې نه یوازې د نیوکلیک اسید کشف کولو موثریت ډیروي ، بلکه د تحلیلي وسیلو کوچني کولو او ادغام کې هم اسانه کوي [20].
د مقناطیسي جلا کولو میتودونه د بهرني مقناطیسي ساحې په شتون کې د نیوکلیک اسیدونو جلا کولو لپاره مقناطیسي ذرات کاروي.په عام ډول کارول شوي مقناطیسي ذرات شامل دي Fe3O4 یا γ-Fe2O3 مقناطیسي ذرات چې د سیلیکا، امینو او کاربوکسیل سره پوښل شوي [33,34,35,36].د سیلیکون پر بنسټ د SPE میتودونو په پرتله د مقناطیسي ذراتو ځانګړتیا د بهرني مقناطیس سره د مینځلو او کنټرول اسانه کول دي.
د نیوکلیک اسیدونو او سیلیکا تر مینځ د الکتروسټټیک تعامل په کارولو سره ، د لوړې مالګې او ټیټ pH شرایطو لاندې ، نیوکلیک اسیدونه د سیلیکا پوښ شوي مقناطیسي ذرات په سطحه جذب کیږي ، پداسې حال کې چې د ټیټ مالګې او لوړ pH شرایطو لاندې ، مالیکولونه مینځل کیدی شي. بیا.د سیلیکا لیپت مقناطیسي موتي دا امکان ورکوي چې د لوی حجم نمونو (400 μL) څخه د مقناطیسي کنټرول شوي حرکت په کارولو سره DNA استخراج کړي [37].د یوې مظاهرې په توګه، Rodriguez-Mateos et al.[38] مختلف چیمبرونو ته د مقناطیسي موتی لیږد کنټرول لپاره د تونګ وړ مقناطیس کارول.د سیلیکا لیپت شوي مقناطیسي ذراتو پراساس ، د SARS-CoV-2 جینومیک RNA 470 کاپي/mL د LAMP ریورس ټرانسکرپشن کشف (RT-LAMP) لپاره د فاضله اوبو نمونو څخه ایستل کیدی شي او ځواب په 1 ساعت کې لوستل کیدی شي.سترګه (2a انځور).
وسیلې د مقناطیسي او سوري موادو پراساس.د SARS-CoV-2 RNA کشف لپاره د IFAST RT-LAMP مایکرو فلویډیک وسیلې تصوراتي ډیاګرام (له [38] څخه تطابق شوی).b د buccal swab nucleic acid د dSPE لپاره سنټرفیوګل مایکرو وسیله (له [39] څخه تطابق شوی).c د FTA® کارت په کارولو سره د ځان ځواک لرونکي نمونې غلظت جوړ شوی (له [50] څخه تطابق شوی).د فیوژن 5 فلټر کاغذ د چایټوسن سره تعدیل شوی (له [51] څخه تطابق شوی).SARS-CoV-2 شدید شدید تنفسي سنډروم کورونویرس 2، RT-LAMP ریورس ټرانسکرپشن لوپ منځګړیتوب isothermal amplification، د FTA موندونکي ټیکنالوژۍ ملګري، NA نیوکلیک اسید
مثبت چارج شوي مقناطیسي ذرات د نیوکلیک اسید فاسفیټ شاته د نښلولو لپاره غوره دي.د مالګې په یو ټاکلي غلظت کې، د نیوکلیک اسیدونو منفي چارج شوي فاسفیت ګروپونه د مقناطیسي مرکب ذراتو په سطحه مثبت چارج کیدی شي.له همدې امله، د نیوکلیک اسیدونو د استخراج لپاره مقناطیسي نانو پارټیکلونه چې د ناڅاپه سطحې او د امینو ګروپونو لوړ کثافت سره رامینځته شوي.د مقناطیسي جلا کیدو او بلاک کولو وروسته ، مقناطیسي نانو پارټیکلونه او DNA کمپلیکسونه په مستقیم ډول په PCR کې کارول کیدی شي ، کوم چې د پیچلي او وخت مصرفي پاکولو او پاکولو عملیاتو اړتیا له مینځه وړي [35].د منفي کاربوکسیل ګروپونو سره لیپت شوي مقناطیسي نانو ذرات هم د لوړ غلظت پالیتیلین ګلایکول او سوډیم کلورایډ محلولونو کې په سطحونو کې جذب شوي نیوکلیک اسیدونو جلا کولو لپاره کارول شوي [36].د دې سطحې تعدیل شوي مقناطیسي موتیونو سره، د DNA استخراج د راتلونکي امپلیفیکیشن سره مطابقت لري.Dignan et al.[39] د نیوکلیک اسید پری درملنې لپاره یو اتوماتیک او پورټ ایبل سنټرفیوګال مایکرو فلوایډیک پلیټ فارم تشریح کړ، غیر تخنیکي پرسونل ته اجازه ورکوي چې دا په سایټ کې وکاروي.برسېره پردې، د LAMP سره د جلا شوي DNA مطابقت، یو طریقه چې د پاملرنې نیوکلیک اسید تحلیل لپاره مناسبه ده، نور د لږ تر لږه تجهیزاتو اړتیاوې او د رنګیمیتریک ارزونو لپاره مناسبیت ښیي (انځور 2b).
د مقناطیسي مالګې میتودونه د اتوماتیک استخراج امکان وړاندې کوي، چې ځینې یې په تجارتي اتوماتیک نیوکلیک اسید استخراج کې شتون لري [KingFisher;ThermoFisher (Waltham, MA, USA), QIAcube® HT;CapitalBio (بیجینګ، چین) او Biomek®؛بیکمن (میامي، امریکا).)، فلوریډا، امریکا)].د مایکرو فلوایډکس سره د مقناطیسي موتیونو د یوځای کولو ګټې د نیوکلیک اسیدونو د موثر اتوماتیک استخراج لپاره کارول کیدی شي، کوم چې کولی شي د مالیکولر تشخیص پرمختګ ته وده ورکړي؛په هرصورت، د مایکرو فلوایډکس سره د مقناطیسي موتیونو ترکیب لاهم د مقناطیسي موتیونو دقیق کنټرول لپاره د کنټرول پیچلي سیسټمونو باندې خورا ډیر تکیه کوي، کوم چې د سوداګریزو محصولاتو شهرت خورا لوی او ګران دی، کوم چې په POCT کې د مقناطیسي موتی نور غوښتنلیک محدودوي.
ډیری سوري مواد لکه ترمیم شوي نایټرو سیلولوز فلټرونه، د موندونکي ټیکنالوژۍ ایسوسی ایټس (FTA) کارتونه، د پولیتر سلفون پر بنسټ فلټر کاغذونه، او د ګلیکان لیپت شوي مواد هم د نیوکلیک اسید کشف لپاره کارول شوي [40, 41, 42, 43, 44].د فایبر لرونکي مواد لکه فایبروس کاغذ په لومړي ځل د DNA د جلا کولو لپاره کارول شوي و چې په فزیکي توګه د فایبرونو سره د اوږدمهاله DNA مالیکولونو سره ښکیل وو.کوچني سوري د DNA مالیکولونو قوي فزیکي محدودیت لامل کیږي ، کوم چې د DNA استخراج په مثبت ډول اغیزه کوي.د فایبر کاغذ د مختلف سور اندازو له امله، د استخراج موثریت نشي کولی د DNA امپلیفیکیشن اړتیاوې پوره کړي [45, 46].د FTA کارت یو سوداګریز فلټر کاغذ دی چې د عدلي طب په برخه کې کارول کیږي او په پراخه کچه د مالیکولر تشخیص نورو برخو کې کارول کیږي.د سیلولوز فلټر کاغذ په کارولو سره چې په نمونه کې د حجرو غشا لیز کولو لپاره مختلف کیمیاوي توکي لري، خوشې شوي DNA تر 2 کلونو پورې د تخریب څخه خوندي کیږي.په دې وروستیو کې، د SARS-CoV-2، لشمانیا، او ملاریا [47,48,49] په شمول د مختلفو ناروغیو د مالیکولر کشف کولو لپاره امیندواره سیلولوز کاغذ رامینځته شوی.په جلا شوي پلازما کې HIV په مستقیم ډول لیز کیږي، او ویروس نیوکلیک اسید د FTA® فلو جھلی کې بډایه کیږي چې په متمرکز کې جوړ شوی، کوم چې د نیوکلیک اسید اغیزمن تولید ته اجازه ورکوي [50] (2c انځور).د FTA کارتونو په کارولو سره د نیوکلیک اسید کشف کولو کې اصلي ستونزه دا ده چې کیمیاوي توکي لکه ګیانایډین او اسوپروپانول د تعقیبي تعاملاتو مخه نیسي.د دې ستونزې د حل لپاره، موږ د فیوژن 5 chitosan- تعدیل شوي فلټر کاغذ رامینځته کړی، کوم چې د DNA مالیکولونو او فایبر فلټر کاغذ د فزیکي مینځلو ګټې، او د چایټوسان ترمیم شوي مرکبونو کې د DNA الکتروسټټیک جذب ګټې سره یوځای کوي ترڅو خورا اغیزمن نیوکلیک اسید استخراج ترلاسه کړي. ..د فلټر فایبر [51] (2d انځور).په ورته ډول، Zhu et al.[52] د زیکا ویروس RNA د ګړندي جلا کولو او کشف لپاره د سیټو کیپیلري مایکرو فلایډیک سیسټم پراساس د چایټوسن ترمیم شوي PCR میتود ښودلی.نیوکلیک اسیدونه په ترتیب سره په مخلوط لیزیټ/PCR میډیم کې جذب / جذب کیدی شي ، د چایټوسان د سویچ ملکیت پراساس.آن او بند"، pH ته ځواب ویونکی.
لکه څنګه چې پورته یادونه وشوه، دا ستراتیژۍ د مختلفو جامد پړاو موادو ګټې سره یوځای کوي او په مایکرو فلوایډکس کې د نیوکلیک اسید استخراج موثریت زیاتوي.په عملي غوښتنلیکونو کې، په لوی مقدار کې د دې موادو کارول غیر اقتصادي دي، او د دې موادو سره د عام موادو مناسب سطح درملنه یا د سطح ترمیم هم کولی شي خپل فعالیت وساتي.له همدې امله، داسې انګیرل کیږي چې د ازمایښتي مطالعې وروسته د دې ستراتیژیو پلي کول کولی شي لګښتونه کم کړي.
په مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو کې د نیوکلیک اسید ازموینه اکثرا د وړو نمونو حجمونو (<100 µl) څخه کار اخلي ، نو له همدې امله د هدف نیوکلیک اسیدونو پراخولو ته اړتیا لري د ځانګړي پروبونو سره د سیګنال بدلولو لپاره چې د لاندې جریان کشف لپاره مناسب وي (نظری ، بریښنایی او مقناطیسي) [53, ۵۴]. په مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو کې د نیوکلیک اسید ازموینه اکثرا د وړو نمونو حجمونو (<100 µl) څخه کار اخلي ، نو له همدې امله د هدف نیوکلیک اسیدونو پراخولو ته اړتیا لري د ځانګړي پروبونو سره د سیګنال بدلولو لپاره چې د لاندې جریان کشف لپاره مناسب وي (نظری ، بریښنایی او مقناطیسي) [53, ۵۴]. При тестировании нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах часто используются небольшие объемы образцов (< 100 мкл), поэтому требуется амплификация целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигнал, удобный для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]. کله چې په مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو کې د نیوکلیک اسیدونو معاینه کول، د نمونو کوچني حجمونه (<100 µL) اکثرا کارول کیږي، نو د ځانګړو تحقیقاتو سره د هدف نیوکلیک اسیدونو پراخول اړین دي ترڅو دا د راتلونکي کشف لپاره مناسب سیګنال بدل کړي (نظری، بریښنایی، او مقناطیسي) [۵۳، ۵۴].微流控平台上的核酸检测通常使用小样本量（< 100 µl），因此需要使用特定探针扩增目标核酸，以转换为便于下游检测（光学、电学和磁学）的信号[53, 54 ].微流控微流控 上上 的的 使用使用 小样本量 ((<٪٪ μl)، 因此因此 探针光学 下游 目标 目标 (以光学光学 下游目标) 的的 [53، 54، 54 کلن ]. Обнаружение нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах обычно использует небольшие объемы образцов (<100 мкл), что требует амплификации целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигналы для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]]. په مایکرو فلوډیک پلیټ فارمونو کې د نیوکلیک اسیدونو کشف معمولا کوچني نمونې حجمونه کاروي (<100 μl) ، کوم چې د ځانګړي تحقیقاتو سره د هدف نیوکلیک اسیدونو پراخولو ته اړتیا لري ترڅو دوی د راتلونکي کشف لپاره سیګنالونو ته واړوي (نظری ، بریښنایی او مقناطیسي) [53, 54]] .په مایکرو فلوایډکس کې د نیوکلیک اسید پراخول هم کولی شي عکس العمل ګړندی کړي ، د کشف محدودیتونه غوره کړي ، د نمونې اړتیاوې کمې کړي ، او د کشف دقت ښه کړي [55, 56].په وروستي کلونو کې، د ګړندي او دقیق کشف په ترلاسه کولو سره، په مایکرو فلوایډکس کې د نیوکلیک اسید پراخولو مختلف میتودونه پلي شوي ، پشمول د PCR او ځینې isothermal amplification تعاملات.دا برخه به د مایکرو فلوایډیک سیسټمونو پراساس د نیوکلیک اسید کشف لپاره میتودونه لنډیز کړي.
PCR د یو ژوندی موجود د DNA د تکثیر پروسې یوه نمونه ده، چې نظریه یې په بل ځای کې په تفصیل سره بیان شوې او دلته به پرې بحث ونه شي.PCR کولی شي د هدف DNA/RNA خورا لږ مقدار په اضطراري نرخ کې پراخه کړي ، PCR د نیوکلیک اسیدونو د ګړندي کشف لپاره قوي وسیله جوړوي.په وروستي لسیزو کې، د PCR حرارتي سایکلینګ سیسټمونو سره مجهز ډیری پورټ ایبل مایکرو فلوایډیک وسایل رامینځته شوي ترڅو د پوائنټ آف پاملرنې تشخیص اړتیاوې پوره کړي [57, 58].آن چپ PCR د تودوخې د کنټرول مختلف میتودونو سره سم په څلورو ډولونو ویشل کیدی شي (دودیز ، دوامداره جریان ، ځایی سویچ شوی ، او کنویکټی PCR) [59].د مثال په توګه، Gee et al.[60] په خپل مایکرو فلایډیک پلیټ فارم کې د SARS-CoV-2 ، انفلونزا A او B ویروسونو د ستوني سویب نمونو کې د ملټي پلیکس کشف لپاره د مستقیم ریورس ټرانسکرپشن مقداري PCR (RT-qPCR) میتود رامینځته کړی (انځور 3a).پارک او نور.[61] د پتلی فلم PCR، الکترودونو، او د ګوتو په واسطه د پولیډیمیتیلسیلوکسین پر بنسټ د مایکرو فلوایډیک ماډل په یوځای کولو سره د ساده پیتوجن تحلیل چپ جوړ کړ.په هرصورت، دواړه کارونه د دودیز PCR عمومي نیمګړتیاوې جذبوي.PCR حرارتي سایکل چلولو ته اړتیا لري، کوم چې د وسیلو نور کوچني کول محدودوي او د ازموینې وخت کموي.
د دې مسلې د حل لپاره د دوامداره جریان پراساس مایکرو فلایډیک او د ځای بدل شوي PCR پراختیا خورا مهم دی.د اوږد سیرپینټین چینل یا لنډ مستقیم چینل په کارولو سره، دوامداره جریان PCR کولی شي د آف چپ پمپ سره په دریو preheat زونونو کې په فعاله توګه د ریجنټ گردش کولو له لارې ګړندی وده چمتو کړي.دا عملیات په بریالیتوب سره د مختلف عکس العمل تودوخې ترمینځ د لیږد پړاو څخه مخنیوی کوي او پدې توګه د ازموینې وخت د پام وړ کموي [62] (3b انځور).په یوه بله څیړنه کې د Jung et al.[63] یو نوی روټری PCR جنیټیک شنونکی وړاندیز کړی چې د الټرا فاسټ او ملټي پلیکس ریورس ټرانسکرپشن PCR (انځور 3c) لپاره د ثابت او جریان PCR ځانګړتیاوې سره یوځای کوي.د نیوکلیک اسید د لوړولو لپاره، د PCR مایکروچپ به په مختلفو تودوخې کې د دریو تودوخې بلاکونو له لارې وګرځول شي: 1. د ډینیټوریشن بلاک 94 °C، 2. د انیل کولو بلاک په 58 °C کې، 3. د تودوخې بلاک په 72 °C کې.
په مایکرو فلوایډکس کې د PCR کارول.په مایکرو فلویډیک پلیټ فارم کې د dirRT-qPCR سکیمیک نمایش (له [60] څخه تطابق شوی).b د سرپینټین چینل پراساس د دوامداره جریان PCR مایکرویرۍ سکیماتیک نمایش (له [62] څخه تطابق شوی).c د روټري PCR جنیټیک تحلیل کونکي سکیمیک نمایش ، چې پکې یو مایکروچپ ، درې تودوخې بلاکونه او یو سټیپر موټور (د [63] څخه تطابق شوی).د thermoconvection PCR ډیاګرام د سینټرفیوګیشن او ترتیب سره (د [64] څخه تطابق شوی).DirRT-qPCR، مستقیم کمیتي ریورس ټرانسکرپشن پولیمیریز چین غبرګون
د کیپلیرونو او لوپونو یا حتی پتلی پلیټونو په کارولو سره، کنویکشن PCR کولی شي د بهرني پمپ اړتیا پرته د طبیعي وړیا حرارتي کنویکشن په واسطه نیوکلیک اسیدونه په چټکۍ سره پراخ کړي.د مثال په توګه، یو سایکلیک اولیفین پولیمر مایکرو فلوایډیک پلیټ فارم په جوړ شوي څرخيدونکي تودوخې مرحله کې رامینځته شوی چې د PCR لوپ مایکرو چینل کې د سینټرفیوګیشن سره حرارتي سایکلینګ کاروي [64] (3d انځور).د عکس العمل محلول د تودوخې کنفیکشن لخوا پرمخ وړل کیږي، کوم چې په دوامداره توګه په مایکرو چینل کې د لوړ او ټیټ تودوخې تبادله کوي د کنډول جوړښت سره.د پراخولو ټوله پروسه په 10 دقیقو کې د 70.5 pg/چینل د کشف حد سره بشپړ کیدی شي.
لکه څنګه چې تمه کیده، چټک PCR د بشپړ مدغم نمونې ځواب مالیکولر تشخیص او ملټي پلیکس تحلیل سیسټمونو لپاره یو پیاوړی وسیله ده.چټک PCR د SARS-CoV-2 کشف کولو لپاره اړین وخت د پام وړ کموي، کوم چې د COVID-19 وبا په اغیزمن کنټرول کې مرسته کوي.
PCR یو پیچلي حرارتي سایکلر ته اړتیا لري چې د POCT لپاره مناسب نه وي.په دې وروستیو کې، د isothermal امپلیفیکیشن تخنیکونه په مایکرو فلوایډیکونو کې پلي شوي، په شمول مګر د LAMP پورې محدود نه دي، د ریکومبینیز پولیمیریز امپلیفیکیشن (RPA)، او د نیوکلیک اسید سلسلو پراساس پراخول [65,66,67,68].د دې تخنیکونو سره، نیوکلیک اسیدونه په دوامداره تودوخې کې پراخ شوي، د مالیکولر تشخیص لپاره د ټیټ لګښت، خورا حساس پورټ ایبل POCT وسایلو رامینځته کولو کې اسانتیا برابروي.
د مایکرو فلوایډکس پر بنسټ د LAMP ارزونه د ساري ناروغیو ډیری کشف کولو ته اجازه ورکوي [42, 69, 70, 71].د سینټرفیوګال مایکرو فلوایډیک سیسټم سره په ترکیب کې ، LAMP کولی شي د نیوکلیک اسید کشف اتومات کولو ته نوره هم اسانه کړي [69, 72, 73, 74, 75].د سپن او عکس العمل سلیپ چیپ د LAMP [76] (انځور 4a) په کارولو سره د ډیری موازي باکتریا د لید کشف لپاره رامینځته شوی.کله چې په ارزونه کې مطلوب LAMP وکاروئ ، د فلوروسینس سیګنال څخه تر شور تناسب نږدې 5-fold و ، او د کشف حد د جینومیک DNA 7.2 کاپي / μl ته رسیدلی. برسېره پردې، د پنځه عام هاضمي باکتریایي رنځونو شتون، پشمول د Bacillus cereus، Escherichia coli، Salmonella enterica، Vibrio fluvialis او Vibrio parahaemolyticus، د میتود پراساس په 60 دقیقو کې لیدل شوي. برسېره پردې، د پنځه عام هاضمي باکتریایي رنځونو شتون، پشمول د Bacillus cereus، Escherichia coli، Salmonella enterica، Vibrio fluvialis او Vibrio parahaemolyticus، د میتود پراساس په 60 دقیقو کې لیدل شوي.سربیره پردې، د هاضمې د لارې د پنځو عام باکتریایي ناروغیو شتون، پشمول د باسیلس سیریوس، ایسچریچیا کولی، سلمونیلا انټریکا، ویبریو فلویالیس او ویبریو پاراهیمولیټیکس، د دې طریقې په کارولو سره د 60 دقیقو څخه لږ وخت کې لیدل شوي.此外，基于该方法在<60分钟内可视化了五种常见消化道细菌病原体的存在，包括蜡状芽孢杆菌、大肠杆菌、肠沙门氏菌、河流弧菌和副溶血性弧菌。此外 ， 基于 该 方法 在 <60 分钟 内 视化 了 五 种 常见 消化道 细菌病 的 存在 ， 包括 芽孢杆菌 、 大 肠杆菌 、 肠 氏 菌 、 弧菌 和 副溶血性。。。 弧菌 弧菌 弧菌د ‏‎弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 HIPبرسېره پر دې، د پنځو عام باکتریا د معدې د ناروغیو شتون، په شمول د Bacillus cereus، Escherichia coli، Salmonella enterica، Vibrio fluvius، او Vibrio parahaemolyticus، په 60 دقیقو کې د دې طریقې په کارولو سره لیدل شوي.
په مایکرو فلوډیکس کې د LAMP ګټې د نورو په مینځ کې ، ګړندي غبرګون او کوچني کشف کول شامل دي.په هرصورت، د عکس العمل د تودوخې (شاوخوا 70 ° C) له امله، ایروسولونه د LAMP په جریان کې په لازمي ډول تولید کیږي، چې په پایله کې د غلط مثبت کچه ​​لوړه ده.د ارزونې ځانګړتیا، د پریمر ډیزاین، او د تودوخې کنټرول هم باید د LAMP لپاره مطلوب وي.سربیره پردې، د چپ ډیزاین چې په یو چپ کې د څو هدفونو کشف پلي کوي خورا ارزښت لري او باید پراختیا ومومي.سربیره پردې ، LAMP په یو چپ کې مدغم شوي څو مقصدي کشف لپاره مناسب دی ، کوم چې خورا مهم دی ، مګر لاهم د پراختیا لپاره ډیری خونه شتون لري.
د LAMP لوړه غلطه مثبته کچه د RPA سره یو څه کم کیدی شي، ځکه چې د نسبتا ټیټ غبرګون تودوخې (~ 37 ° C) د نسبتا لږ تبخیر ستونزې رامینځته کوي [77].د RPA سیسټم کې، دوه مخالف پرائمرونه د DNA ترکیب پیل کوي د ریکومبینیز سره تړل کیږي او امپلیفیکیشن په 10 دقیقو کې بشپړ کیدی شي [78,79,80,81].له همدې امله، د RPA ټوله پروسه د PCR یا LAMP په پرتله خورا ګړندۍ ده.په وروستي کلونو کې، د مایکرو فلوډیک ټیکنالوژي ښودل شوي چې د RPA سرعت او دقت نور هم ښه کړي [82,83,84].د مثال په توګه، Liu et al.[85] د SARS-CoV-2 د ګړندي او حساس کشف لپاره د مایکرو فلوایډیک مدغم شوي ورستی جریان پولیمیریز ریکومبینیز امپلیفیکیشن پراساس رامینځته کړی چې د ریورس ټرانسکرپشن RPA (RT-RPA) او د نړیوال اړخ جریان ازموینې پټې کشف سیسټم یوځای کولو سره.په یو واحد مایکرو فلوایډیک سیسټم کې.شکل 4b).د کشف حد 1 کاپي/µl یا 30 کاپي/نمونه ده، او کشف په 30 دقیقو کې بشپړ کیدی شي.کانګ او نور.د اغوستلو وړ مایکرو فلایډیک وسیله رامینځته کړې.[86] د بدن تودوخې او د ګرځنده تلیفون پراساس د فلوروسینس کشف سیسټم کارول شوی ترڅو د RPA (شکل 4c) په کارولو سره د HIV-1 DNA ګړندي او مستقیم کشف کړي.د اغوستلو وړ RPA ارزونه په 24 دقیقو کې د هدف ترتیب 100 کاپي/mL کشف کوي، د سرچینو محدود ترتیباتو کې د HIV-1 اخته ماشومانو د ګړندي تشخیص لپاره عالي ظرفیت ښیې.
Isothermal amplification in point-of-care testing (POCT).د سپن او عکس العمل SlipChip پراختیا او تولید.د پلازما ویلډینګ وروسته، پورتنۍ او ښکته چپس د مغز لرونکو سیټ سره راټول شوي ترڅو وروستی چپ جوړ کړي (له [76] څخه تطابق شوی).ب د COVID-19 کشف لپاره د MI-IF-RPA سیسټم سکیمیک (له [85] څخه تطابق شوی).c د HIV-1 DNA د ګړندي کشف لپاره د اغوستلو وړ RPA ازموینې سکیمیک (له [86] څخه تطابق شوی).SE Salmonella enterica, VF Vibrio fluvius, VP Vibrio parahaemolyticus, BC Bacillus cereus, EC Escherichia coli, FAM carboxyfluorescein, human immunodeficiency virus HIV, RPA recombinase polymerase amplification, LED light emitting dio-combinase-Le-combinase-Fluvis-recombinase-recombinase-LED Light-Emitting dio-combinase-recombinase. پراخوالی
د مایکروفلویډیک پر بنسټ RPA په چټکۍ سره وده کوي، په هرصورت، د چپ جوړونې لګښت او د عکس العمل مصرف خورا لوړ دی او باید د دې ټیکنالوژۍ شتون زیاتولو لپاره کم شي.برسېره پردې، د RPA لوړ حساسیت کولی شي د غیر مشخص محصولاتو په لوړولو اغیزه وکړي، په ځانګړې توګه د ککړتیا په شتون کې.دا محدودیتونه کولی شي د مایکرو فلوایډیک سیسټمونو کې د RPA پلي کولو اغیزه وکړي او د نور اصلاح کولو وړتیا ولري.په POCT کې د RPA پراساس مایکرو فلوایډیک ستراتیژیو امکاناتو ته وده ورکولو لپاره د مختلف اهدافو لپاره ښه ډیزاین شوي پریمرونه او تحقیقات هم اړین دي.
Cas13 او Cas12a د دې وړتیا لري چې په تصادفي ډول نیوکلیک اسیدونه پاک کړي او پدې توګه د کشف او تشخیصي وسیلو په توګه رامینځته کیدی شي.Cas13 او Cas12a په ترتیب سره د DNA یا RNA په نښه کولو پابند کولو سره فعال کیږي.یوځل چې فعال شي، پروټین د نورو نږدې نیوکلیک اسیدونو په پاکولو پیل کوي، وروسته له دې چې لارښود RNAs چې د رنځجن ځانګړي نیوکلیک اسیدونه په نښه کوي کولی شي د فلوروسینټ پروبونه مات کړي او فلوروسینټ خوشې کړي.د دې تیوري پر بنسټ، Kellner et al.[87] د Cas13 پر بنسټ میتود رامینځته کړ [د ځانګړي لوړ حساسیت انزیماتیک راپور ورکوونکي انلاک کول (شیرلوک)]، او بروټن او نور.[88] د Cas12a [CRISPR ټرانس راپور ورکوونکي د DNA endonuclease (DTECR) په نښه کول] پر بنسټ یوه بله طریقه جوړه کړه.
په وروستي کلونو کې، د CRISPR پر بنسټ د نیوکلیک اسیدونو کشف کولو لپاره مختلف میتودونه ښکاره شوي [89, 90].د CRISPR پر بنسټ دودیز میتودونه ډیری وختونه د نیوکلیک اسید استخراج، پراخولو او د CRISPR کشف په شمول د ډیری پروسیجرونو له امله ډیر وخت نیسي او ډیر کار کوي.هوا ته د مایعاتو ښکاره کول ممکن د غلط مثبت پایلو چانس ډیر کړي.پورتني ته په پام سره، د CRISPR پر بنسټ سیسټمونه اصلاح کولو ته سخته اړتیا لري.
د نیوماتیک کنټرول مایکرو فلوایډیک پلیټ فارم چې کولی شي په موازي ډول 24 تحلیلونه ترسره کړي د CRISPR-Cas12a او CRISPR-Cas13a کشف غوښتنلیکونو لپاره رامینځته شوی [91].سیسټم د فلوروسینس کشف کولو وسیلې سره مجهز دی چې د نیوکلیک اسید امپلیفیکیشن ته مخه کوي او په اتوماتيک ډول د فیمټومولر DNA او RNA نمونې کشف کوي.Chen et al.[92] د CRISPR-Cas12a سیسټم سره په سینټرفیوګال مایکرو فلوایډکس کې د ریکومبینیز امپلیفیکیشن مدغم شوی (انځور 5a).دا کار د دې دوو پروسو د ادغام ستونزې له منځه وړي ځکه چې Cas12a کولی شي د میسینجر DNA هضم کړي او د لوړولو پروسې مخه ونیسي.برسېره پردې، Chen et al.[92] سربیره پردې د عکس العمل ریجنټونه دمخه ذخیره شوي په سینټرفیوګل مایکرو فلوایډیک کنټرول کې ترڅو په اتوماتيک ډول ټوله پروسه بشپړه کړي.په بل کار کې، Silva et al.[93] د CRISPR/Cas12a امپلیفیکیشن پرته د تشخیص میتود رامینځته کړی او یو سمارټ فون د SARS-CoV-2 کشف کولو لپاره (انځور 5b).دا ارزونه چې د ګرځنده تلیفون پراساس امپلیفیکیشن فری سیسټم په نوم پیژندل کیږي ، د CRISPR/Cas- انحصار انزایم شامل دي چې په مایکرو فلوایډیک چینلونو کې د کاتالاز تولید شوي ببل سیګنالونو سمارټ فون لید پراساس دی.د نیوکلیک اسید له 50 څخه کم کاپي / µl حساس کشف پرته له مخکې پراخولو څخه ، د نمونې انجیکشن څخه د سیګنال لوستلو ټوله پروسه یوازې 71 دقیقې وخت نیسي.
د CRISPR پر بنسټ د نیوکلیک اسید کشف میتودونه.د CRISPR پر بنسټ د مدغم مالیکولر تشخیص لپاره Centrifugal POCT (له [92] څخه تطابق شوی).b د SARS-CoV-2 د سمارټ فون پراساس تحلیل لپاره د CASCADE ازموینې پراختیا (له [93] څخه تطابق شوی).د RAA recombinase امپلیفیکیشن، د PAM سره نږدې پروټوسپیسر موټیف، CRISPR کلستر شوي لنډ پیلینډرومیک تکرارونه په منظم وقفونو کې، د CASCADE سیسټم پرته د CRISPR/CAS انحصار انزایمونو سره د ګرځنده تلیفون امپلیفیکیشن، 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl] کاربوډیډیمایډ ای ډی سی
د نیوکلیک اسید کشف کې د وروستي ګام په توګه، د سیګنال کشف په مستقیم ډول د تشخیص پایلې منعکس کوي او د اغیزمن، حساس، او دقیق POCT په پراختیا کې یو مهم فاکتور دی.سیګنالونه د مختلف میتودونو لکه فلوروسینټ ، الیکټرو کیمیکل ، رنګ میټریک او مقناطیسي ستراتیژیو په کارولو سره لوستل کیدی شي.پدې برخه کې، موږ د هرې تګلارې لپاره دلیل تشریح کوو او په مایکرو فلوایډکس کې د ساري ناروغیو مالیکولر تشخیص پرتله کوو.
د فلوروسینس پر بنسټ ستراتیژۍ په پراخه کچه د ساري ناروغیو د POCT تشخیص لپاره کارول کیږي د دوی د پام وړ ګټو له امله د عالي حساسیت ، ټیټ لګښت ، د عملیاتو اسانتیا ، او د پاملرنې نقطې تحلیل [94, 95].دا ستراتیژیان لیبل شوي فلوروفورونه کاروي لکه فلوروسینټ رنګونه او نانوومیټریالونه د کشف وړ سیګنال رامینځته کولو لپاره (د فلوروسینس وده یا قوی کول).دا موندنه وړاندیز کوي چې د فلوروسینټ پر بنسټ ستراتیژۍ په مستقیم فلوروسینټ لیبل کولو، سیګنال-آن، او سیګنال بند فلوروسینټ کشف کې ویشل کیدی شي [96].د مستقیم فلوروسینټ لیبل کشف د ځانګړي فلوروسینټ لیبلونو څخه کار اخلي ترڅو ځانګړي لیګنډونه لیبل کړي کوم چې د ټاکل شوي هدف سره تړل شوي د فلوروسینټ مشخص مقدار تولیدوي.د سیګنال پراساس د فلوروسینس کشف لپاره ، د فلوروسینټ سیګنال کیفیت په مثبت ډول د ګټو شدت سره تړاو لري.د فلوروسینس شدت د هدف په نشتوالي کې د پام وړ نه دی او د کشف وړ دی کله چې په کافي اندازه هدف شتون ولري.برعکس، د فلوروسینس شدت د "سګنال آف" فلوروسینس لخوا کشف شوی د هدف اندازې سره متناسب دی ، په پیل کې اعظمي ارزښت ته رسي او ورو ورو کمیږي کله چې هدف لوی شي.د مثال په توګه، د CRISPR-Cas13a هدف پورې تړلي ټرانس-کلیویج میکانیزم کارول، Tian et al.[97] د RNAs کشف کولو لپاره د پیژندنې یوه نوې ستراتیژي رامینځته کړې چې په مستقیم ډول د ریورس لیږد مخه نیسي (انځور 6a).د بشپړونکي هدف RNAs سره په پابندۍ سره، د CRISPR-Cas13-RNA کمپلیکس فعال کیدی شي، د غیر مشخص راپور ورکوونکي RNAs لخوا د ټرانسکولټریل کلیویج محرک کوي.د فلوروسینټ لیبل شوی ریپورټر [fluorophore (F)] د quencher (Q) په واسطه quenched کیږي او فلوروسیس کله چې د فعال شوي کمپلیکس لخوا پاک شي.
د الیکټرو کیمیکل کشف ګټه د لوړ کشف سرعت ، اسانه تولید ، ټیټ لګښت ، د لیږد لپاره اسانه او اتومات کنټرول دی.دا د POCT غوښتنلیکونو لپاره یو پیاوړی تحلیلي میتود دی.د ګرافین د ساحې اغیزې ټرانزیسټرونو پراساس Gao et al.[98] د بورریلیا برګډورفري باکتریا څخه د لیم ناروغۍ انټيجنونو ملټي پلیکس کشف کولو لپاره یو نانوبیوسینسر رامینځته کړی چې د 2 pg/mL د کشف حد سره (انځور 6b).
د POCT غوښتنلیکونو کې د رنګ میټریک ارزونه کارول شوي ، د پورټ وړتیا ، ټیټ لګښت ، چمتو کولو اسانتیا ، او لید لوستلو ګټو څخه ګټه پورته کوي.د رنګ میټریک کشف کولی شي د پیرو آکسیډیز یا پیرو آکسیډیز په څیر نانوومیټریالونو اکسیډیشن وکاروي ، د نانو میټریالونو راټولول ، او د شاخص رنګونو اضافه کولو لپاره د هدف نیوکلیک اسیدونو شتون په اړه معلومات د لید رنګ بدلونونو ته بدل کړي [99, 100, 101].د پام وړ ، د سرو زرو نانو پارټیکل په پراخه کچه د رنګ میټریک ستراتیژیو په پراختیا کې کارول کیږي ، او د ګړندي او د پام وړ رنګ بدلونونو هڅولو وړتیا له امله ، د انتاني ناروغیو وضعیت تشخیص لپاره د POCT کلوریمیټریک پلیټ فارمونو پراختیا کې علاقه ډیریږي [102].د یو مدغم سنټرفیوګال مایکرو فلوایډیک وسیلې سره [103] ، د ککړ شوي شیدو نمونو کې د خواړو څخه پیدا شوي رنځجن په اوتومات ډول د 10 باکتریایی حجرو په کچه کشف کیدی شي ، او پایلې په 65 دقیقو کې په لید کې لوستل کیدی شي (انځور 6c).
د مقناطیسي حس کولو تخنیکونه کولی شي د مقناطیسي موادو په کارولو سره تحلیلونه په دقیق ډول کشف کړي ، او په وروستیو لسیزو کې د POCT غوښتنلیکونو کې د پام وړ علاقه شتون لري.د مقناطیسي سینس کولو تخنیکونه ځینې ځانګړي ګټې لري لکه د قیمتي نظری اجزاو پرځای د ټیټ لګښت مقناطیسي توکي.په هرصورت، د مقناطیسي ساحې کارول د کشف موثریت ته وده ورکوي او د نمونې چمتو کولو وخت کموي [104].برسېره پردې، د مقناطیسي تحقیقاتو پایلې د بیولوژیکي نمونو د پام وړ مقناطیسي شالید سیګنال له امله لوړ ځانګړتیا، حساسیت، او د لوړ سیګنال څخه تر شور تناسب څرګندوي [105].شرما او نور.د مقناطیسي تونل جنکشن پر بنسټ بایوسینسر په پورټ ایبل مایکروچپ پلیټ فارم کې مدغم کړ.[106] د ګڼ شمیر ناروغیو د کشف لپاره (انځور 6d).بایوسینسر په حساس ډول د سبنانومولر نیوکلیک اسیدونه کشف کوي چې د رنځجن څخه جلا شوي.
د عام سیګنال کشف میتود.د Cas13a د هایپرلوکلیز شوي کشف مفهوم (له [97] څخه تطابق شوی).b Graphene nanobiosensor FET د Lyme GroES scFv سره په ترکیب کې (له [98] څخه جوړ شوی).c په سینټرفیوګال مایکرو فلوایډیک چپ کې د خواړو څخه پیدا شوي رنځجنونو د ملټي پلیکس کشف کولو لپاره رنګ میټریک نښې: نمبر 1 او نمبر 3 نمونې د هدف رنځجن سره ، او نمبر 2 ، نمبر 4 او نمبر 5 نمونې پرته له هدف رنځجن (د [103] څخه تطابق شوي) .d بایوسینسر د مقناطیسي تونل جنکشن پراساس دی ، پشمول یو پلیټ فارم ، جوړ شوی بلاکینګ امپلیفیر ، د کنټرول واحد ، او د سیګنال تولید / استملاک لپاره د بریښنا رسول (له [106] څخه تطابق شوی).GFET Graphene FET, Escherichia coli, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes, PC PC, PDMS Dimethicone, PMMA پولیمیتیل میتاکریلېټ
د پورته کشف میتودونو غوره ځانګړتیاوو سره سره، دوی لاهم زیانونه لري.دا میتودونه پرتله شوي (جدول 1) ، په شمول د توضیحاتو سره ځینې غوښتنلیکونه (ګټې او زیانونه).
د مایکرو فلوایډکس ، مایکرو الیکټرو میخانیکي سیسټمونو ، نانو ټیکنالوژۍ او موادو ساینس پراختیا سره ، د ساري ناروغیو کشف لپاره د مایکرو فلوایډیک چپس کارول په دوامداره توګه پرمختګ کوي [55,96,107,108].د کوچني تجهیزاتو او مایعاتو دقیق لاسوهنه د تشخیص دقت او لګښت اغیزمنتوب کې مرسته کوي.له همدې امله، د لا پراختیا لپاره، د چپس د ښه کولو او لوړولو لپاره هڅې ترسره شوي، په پایله کې د مختلفو جوړښتونو او دندو سره مختلف مایکرو فلوایډیک چپس.دلته موږ په لنډه توګه د مایکرو فلوایډیک پلیټ فارمونو ډیری عام ډولونه معرفي کوو او د دوی ځانګړتیاوې (ګټې او زیانونه) پرتله کوو.سربیره پردې ، لاندې لیست شوي ډیری مثالونه په عمده ډول د SARS-CoV-2 سره مبارزه باندې تمرکز کوي.
LOCCs خورا عام کوچني شوي پیچلي تحلیلي سیسټمونه دي او د دوی عملیات خورا کوچني شوي ، مدغم شوي ، اتومات شوي او د نمونې انجیکشن او چمتو کولو ، جریان کنټرول او مایع کشف څخه موازي شوي دي [109, 110].مایعات په احتیاط سره ډیزاین شوي جیومیټري او د ډیری فزیکي اغیزو متقابل عمل لکه د فشار تدریجي ، کیپیلري عمل ، الیکټروډینامکس ، مقناطیسي ساحې او صوتي څپو [111] له لارې اداره کیږي.LOCC د ګړندي تحلیل سرعت ، د وړو نمونو اندازه ، د ټیټ بریښنا مصرف ، او لوړ مدیریت او عملیاتي موثریت سره د لوړې کچې سکرینینګ او ډیری کشف کې عالي ګټې ښیې.په هرصورت، د LOCC وسایط خورا نازک دي، او تولید، بسته بندي، او مداخله کوي.په هرصورت، ملټي پلیکس کول او بیا کارول د ډیرو ستونزو سره مخ دي [96].د نورو پلیټ فارمونو په پرتله، LOCC د ډیری غوښتنلیک تنوع او غوره ټیکنالوژۍ مطابقت له مخې ځانګړې ګټې لري، مګر د هغې زیانونه هم څرګند دي، د بیلګې په توګه لوړ پیچلتیا او کمزوری تکرار وړتیا.په خارجي پمپونو تکیه، چې ډیری وختونه لوی او ګران وي، په POCT کې د دوی کارول نور هم محدودوي.
د COVID-19 وبا په جریان کې، LOCC ډیر پام ترلاسه کړ.په ورته وخت کې، ډیری نوي چپس شتون لري چې ډیری ټیکنالوژي سره یوځای کوي.د مثال په توګه، سمارټ فونونه اوس په پراخه کچه د پورټ ایبل تحلیلي وسیلو په توګه کارول کیږي او د LOCC ادغام لپاره عالي ظرفیت لري.Sun et al.[21] یو مایکرو فلوایډیک چپ جوړ کړی چې د SARS-CoV-2 په ګډون د پنځو ناروغیو ځانګړي نیوکلیک اسید سلسلې ملټي پلیکس کولو ته اجازه ورکوي ، د LAMP په کارولو سره او د عکس العمل پای ته رسیدو وروسته په 1 ساعت کې دننه د سمارټ فون په کارولو سره تحلیل کړي.د بل مثال په توګه، Sundah et al.[112] د سمارټ فونونو په کارولو سره د SARS-CoV-2 RNA اهدافو مستقیم او حساس کشف لپاره د مالیکولر سویچ [د مالیکولر لیږد حالت حالت سویچ (CATCH) لخوا کتلیټیک امپلیفیکشن] رامینځته کړ. CATCH د پورټ ایبل LOCC سره مطابقت لري او غوره فعالیت ترلاسه کوي (نږدې 8 RNA کاپي/μl؛ د خونې په حرارت کې <1 h) [112]. CATCH د پورټ ایبل LOCC سره مطابقت لري او غوره فعالیت ترلاسه کوي (نږدې 8 RNA کاپي/μl؛ د خونې په حرارت کې <1 h) [112]. CATCH совместим с портативным LOCC и обеспечивает превосходную производительность (примерно 8 копий РНК/мкл; < 1 1 ч мери ) CATCH د پورټ ایبل LOCC سره مطابقت لري او غوره ټرپټ وړاندې کوي (نږدې 8 RNA کاپي/µl؛ د خونې په حرارت کې <1 h) [112]. کیچ 与便携式LOCC 兼容并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1 小时） [112]. کیچ 与便携式LOCC 兼容并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1 小时） [112]. کیچ совместим с портативными LOCC и обладает превосходной производительностью (مثال 8 копий РНК/мкл; < 1 CATCH د پورټ ایبل LOCCs سره مطابقت لري او غوره فعالیت لري (نږدې 8 RNA کاپي/µl؛ <1 ساعت د خونې په حرارت کې) [112].برسېره پردې، د مالیکولر تشخیص لپاره د LOCC وسیلې هم د موټر چلولو ځینې ځواک کاروي لکه ویکیوم، سټرچ، او بریښنایی ساحې.کینګ او نور.[113] د ویکیوم پلازمونیک مایع PCR چپ په کارولو سره په ساحه کې د COVID-19 ګړندي او کمیتي تشخیص لپاره په ریښتیني وخت کې ، الټرا ګړندی نانوپلاسما-آن-چپ PCR وښوده.Li et al.[114] وروسته بیا یو اوږدمهاله مایکرو فلوایډیک چپ رامینځته کړ چې د COVID-19 تشخیص یې وړ کړ.پلیټ فارم د RT-LAMP امپلیفیکیشن سیسټم کاروي ترڅو معلومه کړي چې نمونه په کیفیت مثبت یا منفي ده.وروسته، رامچندران او نور.[115] د isotachophoresis (ITP) په کارولو سره مناسب بریښنایی ساحې تدریجي لاسته راوړې ، یو انتخابي آیون تمرکز تخنیک چې په مایکرو فلوډیکس کې پلي کیږي.د ITP سره، د خام nasopharyngeal swab نمونو څخه هدف RNA په اتوماتيک ډول پاک کیدی شي.بیا رامچندران او نور.[115] د دې ITP پاکولو سره یوځای کول د ITP لوړ شوي LAMP او CRISPR ارزونه په شاوخوا 35 دقیقو کې د انسان ناسوفرینجیل سویب او کلینیکي نمونو کې SARS-CoV-2 کشف شوي.سربیره پردې، نوي نظرونه په دوامداره توګه راپورته کیږي.Jadhav et al.[116] د سطحې پرمختللي رامان سپیکٹروسکوپي پراساس د تشخیص سکیم وړاندیز وکړ چې د مایکرو فلوایډیک وسیلې سره په ترکیب کې چې یا یې عمودی طلا / د سپینو زرو لیپت کاربن نانوټوبونه یا د ضایع کیدو وړ الیکټروسپن مایکرو/نانوټیوبونه لري.د جھلی لخوا فعال جوړ شوی فلټر مایکرو چینلونه د ضایع کیدو وړ دي.وسیله د بدن د مختلفو مایعاتو / خارج کیدو لکه لعاب ، ناسوفرینکس او اوښکو څخه ویروسونه جذبوي.په دې توګه، د ویروس ټایټر ډیر دی او ویروس د رامان لاسلیک لخوا په سمه توګه پیژندل کیدی شي.
LOAD یو سینټرفیوګال مایکرو فلوایډیک پلیټ فارم دی چې په هغه کې ټولې پروسې د فریکونسۍ پروتوکول لخوا کنټرول کیږي چې د مایکرو سټرکچر شوي سبسټریټ گردش کوي [110].د LOAD وسیله د مهم چلونکي ځواک په توګه د سنټرفیوګال ځواک په کارولو سره ځانګړتیا لري.مایعات هم د کیپیلري، ایولر او کوریولیس ځواکونو تابع دي.د سینټرفیوج وسیلې په کارولو سره ، تحلیلونه په دوامداره مایع عملیاتو کې د ریډیل دننه څخه بیروني موقعیت ته ترسره کیږي ، د اضافي بهرني ټیوبونو ، پمپونو ، عمل کونکو او فعال والوزونو اړتیا له مینځه وړي.په لنډه توګه، د کنټرول یو واحد میتود عملیات ساده کوي.هغه ځواکونه چې د بار له مرکز څخه په ورته فاصله کې په ورته مایکرو فلویډیک چینل کې په مایع باندې عمل کوي مساوي دي ، کوم چې د چینل جوړښت تکرار کول ممکن کوي.په دې توګه، د LOAD تجهیزات د دودیزو LOCC تجهیزاتو په پرتله د ډیزاین او تولید لپاره خورا ساده او ډیر اقتصادي دي، پداسې حال کې چې غبرګونونه په پراخه کچه خپلواک او موازي دي؛په هرصورت، د سینټرفیوګال تجهیزاتو لوړ میخانیکي ځواک له امله، شته چپ مواد محدود دي او کوچني حجمونه ستونزمن دي.موټر ته.په ورته وخت کې، ډیری LOAD وسایل یوازې د واحد کارونې لپاره ډیزاین شوي، کوم چې د لوی پیمانه کشف لپاره ګران دي [96، 117، 118، 119].
په وروستیو لسیزو کې، LOAD، یو له خورا ژمن مایکرو فلایډیک وسیلو څخه شمیرل کیږي، د څیړونکو او جوړونکو لخوا د پام وړ پاملرنه ترلاسه کړې.په دې توګه، LOAD پراخه قبولیت ترلاسه کړی او د ساري ناروغیو د مالیکولر تشخیص لپاره کارول شوی [120, 121, 122, 123, 124]، په ځانګړې توګه د COVID-19 ناروغۍ په جریان کې.د مثال په توګه، د 2020 په پای کې، Ji et al.[60] د SARS-CoV-2 ګړندۍ او اتوماتیک موازي کشف او د ستوني سویب نمونو کې د انفلونزا A او B انتاناتو لپاره مستقیم RT-qPCR معاینه ښودلې.بیا Xiong et al.[74] د 40 دقیقو په اوږدو کې د SARS-CoV-2 په ګډون د اوو انسانانو تنفسي کورونویرسونو ګړندي ، دقیق او یوځل کشف لپاره د LAMP مربوط ډیسکوډ مایکرو فلوایډیک پلیټ فارم وړاندې کړ.د 2021 په پیل کې، de Oliveira et al.[73] د پولیسټرین ټونر سینټرفیوګال مایکرو فلوایډیک چپ وښوده چې په لاسي ډول د ګوتو د روټریټر سره چلول کیږي ، د COVID-19 RT-LAMP مالیکولر تشخیص لپاره.وروسته، Dignan et al.[39] د SARS-CoV-2 RNA پاکولو لپاره یو اتومات پورټ ایبل سنټرفیوج مایکرو وسیلې په مستقیم ډول د بکل سویب برخو څخه وړاندې کړې.Medved et al.[53] د انلاین SARS-CoV-2 ایروسول نمونې سیسټم وړاندیز وکړ چې د کوچني حجم گردش مایکرو فلویډیک فلوروسینټ چپ سره د 10 کاپي / μL کشف حد او لږترلږه د 15 دقیقو سایکل حد سره.Suarez et al.[75] پدې وروستیو کې د LAMP په کارولو سره د تودوخې غیر فعال ناسوفرینجیل سویب نمونو کې د SARS-CoV-2 RNA مستقیم کشف لپاره د مدغم ماډلر سینټرفیوګال مایکرو فلایډیک پلیټ فارم پراختیا راپور ورکړ.دا مثالونه د COVID-19 مالیکولر تشخیص کې د LOAD عالي ګټې او ژمنې ښیې.
په 1945 کې مولر او کلیګ [125] په لومړي ځل د فلټر کاغذ او پارافین په کارولو سره په کاغذ کې مایکرو فلوایډیک چینلونه وړاندې کړل.په 2007 کې، د Whitesides ګروپ [126] د پروټین او ګلوکوز ازموینې لپاره لومړی فعال کاغذ پلیټ فارم جوړ کړ.کاغذ د مایکرو فلوایډکس لپاره یو مثالی سبسټریټ ګرځیدلی.دا کاغذ ارثي ملکیتونه لري لکه د هایدروفیلیکیت او سور جوړښت، غوره بایو مطابقت، لږ وزن، انعطاف، فولډ وړتیا، ټیټ لګښت، د کارولو اسانتیا او اسانتیا.کلاسیک µPADs د هایدروفیلیک/هایډروفوبیک جوړښتونو څخه جوړ دي چې د کاغذ په فرعي برخو کې جوړ شوي.د درې اړخیز جوړښت پورې اړه لري، μPADs په دوه اړخیز (2D) او درې اړخیز (3D) μPADs ویشل کیدی شي.2D µPADs د مایکرو فلوایډیک چینلونو رامینځته کولو لپاره د هایدروفوبیک سرحدونو په جوړولو سره تولید کیږي ، پداسې حال کې چې 3D µPADs معمولا د 2D مایکرو فلوایډیک کاغذ د پرتونو له سټکونو څخه رامینځته کیږي ، ځینې وختونه د کاغذ فولډ کولو ، سلیپ تخنیکونو ، خلاص چینلونو ، او 3D چاپ کولو [96].په μPAD کې آبی یا بیولوژیکي مایعات په ابتدايي ډول د کیپیلري ځواک لخوا کنټرول کیږي پرته له کوم بهرني بریښنا سرچینې ، د ریجنټونو دمخه ذخیره کولو ، د نمونو اداره کول ، او ملټي پلیکس کشف کول اسانه کوي.په هرصورت، دقیق جریان کنټرول او ملټي پلیکس کشف د ناکافي کشف سرعت، حساسیت، او بیا کارونې له امله خنډ کیږي [96, 127, 128, 129, 130].
د غیر معمولي مایکرو فلایډیک پلیټ فارم په توګه، μPAD د ساري ناروغیو لکه HCV، HIV، او SARS-CoV-2 [131, 132] د مالیکولر تشخیص لپاره په پراخه کچه وده او وده شوې.د HCV انتخابي او حساس کشف لپاره، Tengam et al.[133] د فلوروسینټ کاغذ پراساس یو نوی بایوسینسر رامینځته کړی چې د پیرویلیډینیل پیپټایډ پراساس د خورا ځانګړي نیوکلیک اسید تحقیقاتو په کارولو سره.نیوکلیک اسیدونه د امینو ګروپونو او الډیهایډ ګروپونو ترمنځ د کمولو الکیلیشن په واسطه په جزوي ډول اکسیډیز شوي سیلولوز کاغذ باندې متحرک کیږي، او کشف د فلوروسینس پراساس دی.دا سیګنالونه د ګرځنده تلیفون کیمرې سره په ترکیب کې د پورټ ایبل فلوروسینټ کیمرې سره د ځانګړي جوړ شوي ګیجټ لخوا لوستل کیدی شي.وروسته، Lu et al.[134] د کاغذ پر بنسټ انعطاف وړ الیکټروډ ډیزاین شوی چې د نکل / سرو زرو نانوټوبونو / کاربن نانوټوبس / پولی وینیل الکول ارګانومیټالیلیک چوکاټ مرکبونو پر بنسټ د DNA هایبرډیزیشن لخوا د DNA ریډکس شاخص په توګه میتیلین نیلي په کارولو سره د HIV هدف کشف کولو لپاره.په دې وروستیو کې، Chowdury et al.[135] د COVID-19 تحلیلي کشف لپاره د LAMP او پورټ ایبل امیجنگ ټیکنالوژۍ سره په ترکیب کې د خام ناروغ لعاب په کارولو سره د پوائنټ آف پاملرنې µPAD ازموینې لپاره فرضي پلیټ فارم ډیزاین وړاندې کړ.
د اړخ جریان ازموینې د کیپیلري ځواکونو لخوا مایعاتو ته لارښود کوي او د مایعاتو حرکت د لندبل وړتیا او د خړوب یا کوچني جوړښت شوي سبسټریټ ځانګړتیاو له مخې کنټرولوي.د وروسته جریان وسایل د نمونې، کنجیټ، انکیوبیټر او کشف، او جاذب پیډونو څخه جوړ دي.په LFA کې د نیوکلیک اسید مالیکولونه ځانګړي بانډرونه پیژني چې د پابندۍ په سایټ کې دمخه زیرمه شوي او د کمپلیکس په توګه تړل کیږي.لکه څنګه چې مایع د انکیوبیشن او کشف پلیټونو څخه تیریږي ، کمپلیکسونه د کیپچر مالیکولونو لخوا نیول کیږي چې د ازموینې او کنټرول لینونو کې موقعیت لري ، پایلې ښیې چې مستقیم سترګې ته لوستل کیدی شي.عموما، LFA په 2-15 دقیقو کې بشپړ کیدی شي، کوم چې د دودیز کشف په پرتله ګړندی دی.د ځانګړي میکانیزم له امله ، LFA یو څو عملیاتو ته اړتیا لري او اضافي تجهیزاتو ته اړتیا نلري ، کوم چې دا خورا کارونکي دوستانه کوي.د تولید او کوچني کولو لپاره اسانه دي، او د کاغذ پر بنسټ د فرعي موادو لګښت ټیټ دی.په هرصورت، دا یوازې د کیفیتي تحلیل لپاره کارول کیږي، او د کمیت کشف کول خورا ستونزمن دي، او د ملټي پلیکس کولو وړتیا او له لارې خورا محدود دي، او یوازې یو کافي نیوکلیک اسید په یو وخت کې کشف کیدی شي [96,110,127].
که څه هم د LFA ډیری غوښتنلیکونه په معافیتونو متمرکز دي، په مایکرو فلوایډیک چپس کې د مالیکولر تشخیص لپاره د LFA کارول هم اغیزمن او مشهور دي [136].د هیپاتیت بی ویروس په صورت کې، HIV او SARS-CoV-2 LFA Gong et al.[137] د پورته تبادلې نانو پارټیکل LFA پلیټ فارم وړاندیز وکړ او د دې کوچني او پورټ ایبل پلیټ فارم استقامت د څو هدفونو لکه HBV نیوکلیک اسید حساس او کمیتي کشف له لارې وښوده.سربیره پردې، Fu et al.[138] په ټیټ غلظت کې د HIV-1 DNA کمیتي تحلیل لپاره د سطحي پرمختللي رامان سپیکٹروسکوپي پراساس یو ناول LFA وښود.د SARS-CoV-2 د چټک او حساس کشف لپاره، لیو او ال.[85] د RT-RPA او یو واحد مایکرو فلویډیک سیسټم کې د نړیوال اړخ جریان کشف سیسټم په ترکیب کولو سره د مایکرو فلوډیډیک - مدغم RPA پس منظر جریان تحلیل رامینځته کړی.
د مختلف مایکرو فلایډیک پلیټ فارمونو غوښتنلیک د ځانګړو مطالعاتو پورې اړه لري ، د پلیټ فارمونو وړتیاو او ګټو څخه پوره ګټه پورته کوي.د ارزانه والوزونو، پمپونو او نلونو سره، LOCC د غوښتنلیک تنوع او د پراختیا لپاره ترټولو لوی خونې سره د ګډ کار کولو لپاره خورا پراخه پلیټ فارم دی.له همدې امله، موږ هیله لرو او وړاندیز کوو چې نوې څیړنې په LOCC کې د لومړۍ هڅې په توګه ترسره شي او شرایط ښه شي.برسېره پردې، تمه کیږي چې په سیسټم کې ډیر اغیزمن او دقیق میتودونه کشف او کارول شي.LOAD د موجوده LOCC وسیلو څخه د مایعاتو دقیق کنټرول کې عالي دی او د بهرني ډرایو اړتیا پرته د سینټرفیوګل ځواک لخوا په واحد ډرایو کې ځانګړي ګټې ښیې ، پداسې حال کې چې موازي غبرګونونه جلا او همغږي کیدی شي.پدې توګه ، په راتلونکي کې ، LOAD به د لږ لاسي عملیاتو او ډیر بالغ او اتومات ټیکنالوژیو سره اصلي مایکرو فلایډیک پلیټ فارم شي.د µPAD پلیټ فارم د LOCC او کاغذ پراساس موادو ګټې د ټیټ لګښت ، واحد کارونې تشخیص لپاره ترکیب کوي.له همدې امله، راتلونکی پرمختګ باید په اسانه او ښه تاسیس شوي ټیکنالوژیو تمرکز وکړي.برسېره پردې، LFA د سترګو د پټو کشف لپاره مناسب دی، د نمونې مصرف کمولو او د کشف چټکتیا ژمنه کوي.د پلیټ فارم مفصل پرتله کول په جدول 2 کې ښودل شوي.
ډیجیټل تحلیلونه نمونه په ډیری مایکروریکټرونو ویشي، چې هر یو یې د هدف مالیکولونو جلا شمیر لري [139, 140].ډیجیټل ارزونه د دوامداره مرحلې پرځای د مایکرون پیمانه برخو کې په ورته وخت او انفرادي ډول د زرګونو موازي بایو کیمیکل تجربو په ترسره کولو سره د مطلق مقدار ترسره کولو لپاره د پام وړ ګټې وړاندې کوي.د دودیز مایکرو فلوایډیکس په پرتله، د کمپارټ عکس العمل کولی شي د نمونې حجم کم کړي، د عکس العمل موثریت زیات کړي، او په اسانۍ سره د نورو تحلیلي میتودونو سره یوځای شي پرته له دې چې چینلونو، پمپونو، والوزونو او کمپیکٹ ډیزاینونو ته اړتیا ولري [141, 142, 143, 144, 145, 146, 147]لاندې دوه میتودونه په ډیجیټل ارزونو کې کارول کیږي ترڅو د حلونو یونیفورم او دقیق جلا کولو ترلاسه کړي، په شمول د ریجنټونو او نمونو لکه حجرو، نیوکلیک اسیدونو، او نورو ذراتو یا مالیکولونو په شمول: (1) ډراپ ایمولشنونه د مایع انٹرفیس بې ثباتۍ څخه ګټه پورته کوي؛(2) د سرې ویش د آلې د جیومیټریک محدودیتونو لخوا ترسره کیږي.په لومړي میتود کې، څاڅکي چې په مایکرو چینلونو کې ریجنټ او نمونې لري د غیر فعال میتودونو لکه شریک اوسني ، کراس فلو ، جریان تمرکز ، مرحله شوي ایمولسیفیکیشن ، مایکرو چینل ایمولسیفیکیشن ، او جھلی د ویسکوس شییر ځواکونو له لارې رامینځته کیدی شي او د چینل بدلون سره ایمولسیفیکیشن.ځایی کول [143, 145, 146, 148, 149] یا د فعال میتودونو کارول [150, 151]، کوم چې د بریښنا، مقناطیسي، حرارتي او میخانیکي کنټرول له لارې اضافي انرژي معرفي کوي.په وروستنۍ طریقه کې، د مایکرو فلوډیک چیمبرونو کې د مایعاتو د حجم غوره یونیفورم د ورته اندازې ځایي جوړښتونو په ساتلو سره شریک شوی، لکه مایکروپیټونه او د سطحې صفونه [152,153,154].د پام وړ، څاڅکي د جریان لوی برخې دي چې د ډیجیټل مایکرو فلوایډکس (DMF) پراساس د الکتروډ اریونو کې هم تولید او مینځل کیدی شي.د ډایالټریکونو الیکټروویټینګ یو له غوره مطالعه شوي DMF تیوریو څخه دی ، ځکه چې د ډایالټریکونو الیکټرویټ کول د انفرادي څاڅکو دقیق تخریب ته اجازه ورکوي ، د مایع شکل کنټرولوي او د مختلف اړخونو څخه تیریږي غیر متناسب بریښنایی سیګنالونه [141, 144].په DMF کې د څاڅکو سره اصلي عملیات شامل دي ترتیب کول، ویشل، او یوځای کول [151, 155, 156]، کوم چې د تحلیل په مختلفو برخو کې کارول کیدی شي، په ځانګړې توګه د مالیکولر کشف کې [157, 158, 159].
د ډیجیټل نیوکلیک اسید کشف د دودیز PCR او کمیتي ریښتیني وخت PCR (qPCR) څخه وروسته د دریم نسل مالیکولر تشخیص ټیکنالوژي ده ، په موازي ډول د لوړې کچې ترتیب او مایع بایپسي سره.په تیرو دوو لسیزو کې، ډیجیټل نیوکلیک اسیدونه د ساري ناروغیو د مالیکولر تشخیص په ساحه کې په چټکۍ سره وده کړې [160, 161, 162].د ډیجیټل نیوکلیک اسید کشف مطلق مقدار په انفرادي برخو کې د نمونو او ریجنټونو بسته کولو سره پیل کیږي ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې هر هدف ترتیب د هرې انفرادي برخې ته د ننوتلو ورته احتمال لري.په تیوریکي توګه، هره برخه کیدای شي د څو هدفونو ترتیبونه وټاکل شي، یا ممکن یو خپلواک مایکروریکشن سیسټم نه وي.د پورته بیان شوي مختلف حس کولو میکانیزمونو له لارې، د مایکروبیل هدف ترتیبونو سره هغه برخې چې د یوې ټاکلې حد څخه پورته سیګنالونه رامینځته کوي په پټه سترګو یا د ماشین لخوا لیدل کیدی شي او د مثبت په توګه لیبل شوي وي، پداسې حال کې چې نورې برخې چې د حد څخه لاندې سیګنالونه تولیدوي د مثبت په توګه لیبل شوي. .منفي، کوم چې د هرې برخې لپاره سیګنال بولین جوړوي.پدې توګه ، د رامینځته شوي برخو شمیر او د عکس العمل وروسته د مثبتو پایلو نرخ محاسبه کولو سره ، د ازموینې نمونې اصلي کاپي د معیاري منحني اړتیا پرته د پویسون توزیع فارمول په کارولو سره سمون کیدی شي ، کوم چې د معمول کمي تحلیلونو لپاره اړین دی. د qPCR په توګه.[163] د دودیز مالیکولر تشخیصي میتودونو په پرتله ، ډیجیټل نیوکلیک اسید کشف د لوړې درجې اتومات ، لوړ تحلیل سرعت او حساسیت ، لږ ریجنټونه ، لږ ککړتیا ، او ساده ډیزاین او تولید لري.د دې دلیلونو لپاره ، د ډیجیټل ارزونو کارول ، په ځانګړي توګه د ډراپ پراساس میتودونه ، د مالیکولر تشخیص لپاره ، د امپلیفیکیشن او سیګنال لوستلو تخنیکونو ترکیب ، د SARS-CoV-2 د جدي پیښې په جریان کې ښه مطالعه شوې.د مثال په توګه، Yin et al.په SARS-CoV-2 کې د ORF1ab، N، او RNase P جینونو کشف کولو لپاره د څاڅکو ډیجیټل او ګړندي PCR میتودونه په مایکرو فلوایډیک چپ کې ګډ شوي.د پام وړ، سیسټم وتوانید چې په 115 ثانیو کې یو مثبت سیګنال وپیژني، کوم چې د دودیز PCR په پرتله ګړندی دی، د پاملرنې په ګوته کولو کې د هغې اغیزمنتوب په ګوته کوي (شکل 7a).دونګ et al.[165]، Sow et al.[157]، Chen et al.[166] او Alteri et al.[167] همدارنګه د څاڅکو ډیجیټل PCR (ddPCR) تطبیق کړ ترڅو د SARS-CoV-2 په مایکرو فلایډیک سیسټم کې د اغیزمنو پایلو سره کشف کړي.د کشف کچه د لا ښه کولو لپاره، شین او نور.[168] د عکس ګنډلو تخنیکونو کارولو پرته په 15 ثانیو کې د ddPCR پراساس چپ عکس العمل ترلاسه کړ ، د لابراتوار څخه غوښتنلیک ته د ddPCR ټیکنالوژۍ پروسه ګړندۍ کوي.نه یوازې د تودوخې امپلیفیکیشن میتودونه لکه PCR پلي کیږي ، بلکه د عکس العمل شرایطو او ګړندي غبرګون ساده کولو لپاره د isothermal amplification میتودونه هم کارول کیږي.Lu et al.[71] د څاڅکو تحلیل لپاره سلیپ چیپ رامینځته کړی ، په یو ګام کې په لوړ کثافت کې د مختلف اندازو څاڅکو رامینځته کولو توان لري او د ډیجیټل LAMP (شکل 7b) په کارولو سره د SARS-CoV-2 نیوکلیک اسیدونو اندازه کول.د ګړندۍ پرمختللې ټیکنالوژۍ په توګه ، CRISPR کولی شي د اضافي نیوکلیک اسید داغونو ته اړتیا پرته د مناسب رنګ میټریک عکس العمل له لارې ډیجیټل نیوکلیک اسید کشف کې مهم رول ولوبوي.Ackerman et al.د نیوکلیک اسیدونو د ملټي پلیکس ارزونې لپاره یو ګډ میټریکس عکس العمل رامینځته کړی.[158] د SARS-CoV-2 په ګډون 169 د انسان پورې تړلي ویروسونه کشف کړي، په څاڅکو کې چې د CRISPR-Cas13 پر بنسټ نیوکلیک اسید کشف ریجنټونه لري په مایکرویل معاینه کې (7c شکل).برسېره پردې، د isothermal amplification او CRISPR ټیکنالوژي په ورته سیسټم کې کارول کیدی شي ترڅو د دواړو ګټو سره یوځای شي.پارک او نور.[169] A CRISPR/Cas12a ډیجیټل ارزونه په سوداګریز مایکرو فلوایډیک چپ کې د استخراج شوي او تودوخې وژل شوي SARS-CoV-2 کشف لپاره رامینځته شوې چې د یو واحد مرحلې RT-RPA پراساس د لنډ او لوړ سیګنال څخه تر شالید کشف سره. د وخت تناسب، پراخه متحرک سلسله او غوره حساسیت (انځور 7d).د دې مثالونو ځینې توضیحات په 3 جدول کې ورکړل شوي.
د نیوکلیک اسید کشف لپاره ځانګړی ډیجیټل پلیټ فارم.د چټک ډیجیټل PCR کاري فلو څلور کلیدي مرحلې لري: د نمونې چمتو کول، د عکس العمل مخلوط ویش، د پراخولو پروسه، او د هدف اندازه کول (د [164] څخه تطبیق شوی).ب په لوړ کثافت کې د څاڅکو رامینځته کولو لپاره د سلیپ چیپ څاڅکو تحلیل تحلیل ښودل (له [71] څخه تطابق شوی).c CARMEN-Cas workflow diagram13 (له [158] څخه تطابق شوی).د CRISPR/Cas سره په یوه کڅوړه کې د پرمختللي ډیجیټل ویروس کشف کولو عمومي کتنه (له [169] څخه تطابق شوی).W/O په اوبو کې تیل، پولیډیمیتیلسیلوکسین PDMS، د PCR پولیمیریز چین غبرګون، د DAQ ډیټا راټولول، د PID متناسب انټیګرل مشتق، د ملټي پلیکس نیوکلیک اسید ارزونې لپاره د کارمین ترکیب میټریکس عکس العمل، SARS-CoV-2، شدید حاد تنفسي سنډروم، کوروناویرس په شالید کې د ریورس ټرانسکریپټیس ریکومبینیز پولیمیریز-RPA، S/B سیګنال RT پراخول