2022-04-20
 
3D打印设备检测早产生物标志物*即时回放*
2022年04月20日   阅读量:143

“用于早产生物标志物微芯片电泳的3D打印微流控设备”
分析化学

早产(PTB)——定义为妊娠第37周之前出生——是妊娠的主要并发症。如果医生们有一种简单、准确、廉价的方法来识别有患病风险的女性,他们就可以制定更好的预防策略。现在,研究人员已经发明了一种3D打印的微芯片电泳设备,可以灵敏地检测PTB的三种血清生物标记物。他们在ACS的《分析化学》杂志上报告了他们的研究结果。

根据世界卫生组织的数据,PTB影响全球约十分之一的妊娠。早产儿可能会出现神经、呼吸和心脏问题等并发症,在某些情况下甚至死亡。科学家之前已经在母体血清中确定了生物标记肽和蛋白质,可以相当准确地预测妊娠28周时的PTB。然而,现有的检测生物标志物的方法很费劲或不是很敏感。在之前的研究中,Adam Woolley和同事使用2D微流控装置通过电泳分离PTB生物标记物。但制造这些设备速度慢,容易出错,成本高。该过程还需要一个洁净室、腐蚀性化学品和训练有素的人员。因此,Woolley的团队希望开发一种3D打印的微芯片设备,它将更简单、更快、更便宜,用于分离和检测荧光标记的PTB生物标记物。

研究人员使用3D打印机将他们的设备打印到玻璃载玻片上,并使用定制树脂作为墨水。为了通过电泳实现三肽生物标记物的最佳分离,他们优化了设备设计,以及施加电压、缓冲液身份和成分等参数。3D打印芯片可以检测皮摩尔到低纳摩尔范围内的三种PTB生物标记物,类似于他们的2D微流控设备。研究人员指出,尽管这些检测限仍高于生物标记物的PTB风险水平,但他们可以通过在浓缩肽的装置中添加一种成分来提高灵敏度。

作者感谢美国国立卫生研究院的资助。

注:ACS不进行研究,但出版和公布同行评审的科学研究。

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