高灵敏度和自动化学发光检测葡萄糖和乳酸盐使用旋盘纸质设备

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 生物传感器是一种生物传感器.

背景情况:

• 对葡萄糖和乳酸盐等代谢物的精确监测对于各种生物和医学应用至关重要.
• 现有的检测方法往往缺乏自动化,敏感性或有效处理多个样本的能力.
• 纸质设备为诊断提供了一个低成本的便携式平台,但控制反应参数仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 开发和验证一种新的基于纸张的旋盘装置,用于分析物的自动,时间控制的化学发光检测.
• 为了证明该设备在各种复杂的矩阵中检测葡萄糖和乳酸盐的能力,包括细胞培养基.
• 评估设备在实时监测细胞代谢活动中的性能.

主要方法:

• 一个旋盘装置,有10个单独控制的检测单元,使用电磁模块精确的样品化时间.
• 化学发光 (CL) 检测基于由氧化酶启动的过氧化 (H2O2) 与醇的反应.
• 垂直流的H2O2从顶部的纸片到底部的纸张信号生成,然后自动盘旋转顺序检测.

主要成果:

• 该装置在与未化样本相比,在5分钟化后,分别为葡萄糖和乳酸的CL强度增加了300倍和1000倍.
• 在PBS,人造汗水,人造唾液和细胞培养基等多种矩阵中成功检测出葡萄糖和乳酸.
• 在PC3细胞培养中24小时内精确确定葡萄糖和乳酸摄取/生产率.

结论:

• 开发的旋盘纸质设备为多个分析物检测提供了一个灵敏,自动化和多功能平台.
• 对化时间的精确控制显著提高了检测灵敏度,优于传统方法.
• 该设备在生物样本和医疗诊断点实时代谢监测方面具有广泛的适用性.