0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

用于DNA检测的POCT微流控器件

微流控 来源:微流控 2023-11-17 09:26 次阅读

医学诊断技术在疾病的诊断、治疗和预防中发挥着非常重要的作用。随着疾病相关的生物标志物检测策略的不断发展,基于DNA的生物传感器因为能够靶向人类、病毒和细菌的遗传信息而在临床诊断中受到越来越多的重视。与此同时,因为具有改善患者治疗效果的潜力(例如降低医疗成本、缩短诊断周期、提高医疗服务获取的便利性),即时诊断(POCT)技术在过去几年中获得了极大的关注。

然而,虽然现有的POCT DNA生物传感器具有良好的应用前景,但是,其仍然存在某些局限性。首先,利用现有的DNA生物传感器进行DNA检测涉及多个步骤,例如样品制备、扩增和检测,并且这些步骤是分开进行的。因此,一方面,操作的复杂性需要训练有素的人员;另一方面,系统有效运行的空间需求对其可及性提出了挑战,特别是在现场应用的情境下。更重要的是,由于在应用过程中需要昂贵的试剂和材料,其成本因素仍然是一个主要障碍。

推进下一代DNA生物传感器发展的关键是通过利用芯片实验室(lab-on-chip)技术将诊断系统从实验室转变为小型化平台。这种变革性的方法通过小型化、简单化和自动化策略,将多种检测平台整合到一个平台上,从而实现各种实验室功能。

微流控是指设计用于在微米级特征内操纵流体的技术。与基于实验室的操作平台相比,微流控平台能够在更小的溶液体积和更少的基础设施要求下处理复杂的分析流程。然而,大多数微流控器件需要依靠外部动力泵来驱动微通道内的溶液流动,从而降低了其便携性,阻碍了其在POCT中的应用。因此,集成DNA生物传感器的微流控器件的发展趋势是材料成本低廉、操作简单,并且不依赖于外部动力装置。

据麦姆斯咨询报道,近期,来自韩国西江大学(Sogang University)的研究人员在Advanced NanoBiomed Research期刊上发表了题为“Point-of-Care Testing (POCT) Devices for DNADetection: A Comprehensive Review”的综述文章,概述了集成DNA生物传感器的芯片实验室技术在POCT领域的发展现状。

在该综述中,作者首先介绍了应用于DNA检测的微流控器件的类型;接着,作者探讨了DNA微流控芯片中探针的选择对芯片检测性能的影响;随后,作者回顾了不同DNA检测技术及其在DNA微流控芯片系统中的应用。最后,作者对目前DNA微流控芯片的发展现状进行了评述,并对其在POCT领域的应用发展方向进行了讨论,旨在缩小研究与实际应用之间的差距。

93145efc-84e7-11ee-939d-92fbcf53809c.png

用于DNA检测的即时诊断(POCT)微流控平台

9355bc4e-84e7-11ee-939d-92fbcf53809c.png

DNA探针固定程序示意图

DNA微流控芯片技术的持续进步为下一代POCT的发展带来了巨大的希望,其样品制备流程的集成和快速生成结果的优势可以进一步提高患者的治疗效果,并有助于疾病的有效管理。

然而,虽然目前包括DNA即时诊断在内的DNA微流控芯片技术已经有了显著进步,但是,其离真正实现商业化还有很长的路要走。

首先,随着DNA微流控芯片从实验室进入到实际应用场景中,其可靠性变得更加重要。同时,实现DNA微流控芯片的大规模、具有成本效益的制造也是一个重大障碍。此外,实现具有应用潜力的DNA微流控芯片的临床转化仍然存在诸多挑战,包括器件的标准化、有效性分析验证、伦理相关问题和临床试验的受试者选取问题等。因此,研究人员、临床医生和企业之间的合作是至关重要的。

克服以上挑战是DNA传感器充分发挥其潜力并对医疗保健和环境监测等应用产生重大影响的先决条件。小型化、自动化和分析集成技术的进步有望解决以上挑战,并简化相关的临床工作流程。






审核编辑:刘清

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 微流控芯片
    +关注

    关注

    13

    文章

    266

    浏览量

    18812
  • 生物传感器
    +关注

    关注

    12

    文章

    366

    浏览量

    37327
  • 微流控器件
    +关注

    关注

    0

    文章

    33

    浏览量

    3174

原文标题:综述:用于DNA检测的POCT微流控器件

文章出处:【微信号:Micro-Fluidics,微信公众号:微流控】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    常用的控芯片类型

    控芯片是一种集成了多种尺度功能单元的微型设备,它能够在微米级别上精确操控流体,广泛应用于生物医学、化学分析、生物传感等领域。以下是几种常见的
    的头像 发表于 11-21 15:13 97次阅读

    基于磁珠操控的控平台实现副溶血性弧菌的快速捕获与检测

    病原微生物的快速生物检测在实际生物医学应用中备受关注。尽管该领域已取得了不小的进步,但利用控方法实现简单、快速的生物检测仍然具有挑战性。 为解决上述近期,来自中国农业大学的研究人员
    的头像 发表于 11-13 09:22 137次阅读
    基于磁珠操控的<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控平台实现副溶血性弧菌的快速捕获与<b class='flag-5'>检测</b>

    S型控芯片的优势

    、医学、物理学和化学:控芯片特别适用于纳流体的精确操作,流体操作的精度可以达到纳升甚至飞秒级别。 高通量系统:通过流体设备的流体引导
    的头像 发表于 11-01 14:30 169次阅读

    控阵列芯片和普通芯片的区别

    控阵列芯片与普通芯片在设计与应用上存在显著差异 设计原理:控阵列芯片以微米级通道操控流体,集成多种实验功能;普通芯片则通常基于晶体管,用于
    的头像 发表于 10-30 15:10 121次阅读

    PDMS控芯片和PMMA控芯片的区别

    和可塑性。 适用于复制微结构,常用于流体实验室设备和生物芯片的制造。 便宜且加工简便。 能够耐受高温和低温,具有良好的化学稳定性。 可以通过旋涂、固化等方式直接键合在石英或硅片上。 汶颢
    的头像 发表于 09-25 16:03 271次阅读

    COC/COP控芯片开发与应用

    控技术是新一代医疗诊断颠覆性技术,控芯片是指采用微细加工技术,将通道网络结构及其他功能元件集成在数平方厘米的基片上,通过对
    的头像 发表于 09-24 14:52 211次阅读

    控芯片3大制作技术

    ,同时保持反应体系的封闭性,减少污染,等等。流体作为控技术操控的对象,可以广泛涵盖血液,尿液,唾液等各种生物样本,因此在体外诊断(IVD)领域逐步发展成为面向即时诊断(POCT)
    的头像 发表于 08-29 14:44 364次阅读

    控芯片在生物学有何应用?控芯片液滴、检测技术介绍

    一、控芯片相关技术 1、液滴技术 液滴操控包括液滴生成和液滴驱动,按生成方式可以将操
    的头像 发表于 08-14 14:28 436次阅读

    玻璃控芯片前景分析

    们设计为允许在芯片内发生各种化学和生物反应。 控芯片可用于化学合成、药物发现、DNA 分析和即时诊断等广泛应用。 玻璃因其光学透明性、化学惰性和热稳定性而成为
    的头像 发表于 07-21 15:05 413次阅读
    玻璃<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控芯片前景分析

    激光诱导石墨烯基数字控平台,可用于低成本即时检测

    数字控(DMF)是一种新兴的液体处理技术,在各种生物和生物医学应用中显示出广阔的潜力。
    的头像 发表于 05-31 09:11 795次阅读
    激光诱导石墨烯基数字<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控平台,可<b class='flag-5'>用于</b>低成本即时<b class='flag-5'>检测</b>

    基于控技术的DNA甲基化分析方法研究进展综述

    近年来,大量研究致力于开发DNA甲基化检测方法。检测方法的进步可以促进DNA甲基化在临床医学和科学研究方面的应用。
    的头像 发表于 05-21 09:08 755次阅读
    基于<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控技术的<b class='flag-5'>DNA</b>甲基化分析方法研究进展综述

    介绍一种用于绝对定量的腔式数字PCR控芯片

    本文提出一种腔式数字PCR控芯片。作者将两层微结构背对背堆叠在一起使得在不改变芯片平面面积的情况下使腔室数量和试剂容量增加一倍,极大提升了检测灵敏度。
    的头像 发表于 03-04 10:15 772次阅读
    介绍一种<b class='flag-5'>用于</b>绝对定量的<b class='flag-5'>微</b>腔式数字PCR<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控芯片

    浅谈控芯片技术

    控技术(Micronuidics),或称为芯片实验室(1ab.on.a.chip),是把生物、化学等领域中样品的制备、反应、分离、检测等基本操作集成在一块芯片上,在纳尺度下完成流
    的头像 发表于 03-01 09:13 4389次阅读
    浅谈<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控芯片技术

    基于离子浓度极化的控平台用于ctDNA的高灵敏度检测

    循环肿瘤DNA(circulating-tumor DNA,ctDNA)是指人体血液中肿瘤细胞体细胞DNA经脱落或者当细胞凋亡后释放进入循环系统,其中包含着癌症早期诊断和预后监测等重要信息
    的头像 发表于 01-23 10:36 567次阅读
    基于离子浓度极化的<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控平台<b class='flag-5'>用于</b>ctDNA的高灵敏度<b class='flag-5'>检测</b>

    毛细驱动的印刷器件及其在生物传感中有何应用

    纸基器件自发明以来,已经成为一种很有前景的诊断器件平台。纸基
    的头像 发表于 12-08 14:17 599次阅读
    毛细驱动的印刷<b class='flag-5'>微</b><b class='flag-5'>流</b>控<b class='flag-5'>器件</b>及其在生物传感中有何应用