マイクロ流体紙ベースの分析デバイスの血液分離

全血液からの血漿を分離するためのマイクロ流体紙ベースの分析装置（μPAD）について説明します。このデバイスは、血漿を全血から分離し、単一のステップで血漿タンパク質を定量化できます。μPADは、ワックスディップ法を使用して製造され、最終装置は、パターンのWhatman No.1論文と組み合わせた血液分離膜で構成されていました。血液分離膜、LF1、MF1、VF1、およびVF2は、μPADでの血液分離についてテストされました。LF1膜は、ワックス浸漬によってμPADを製造する際に血液分離に最も適していることがわかりました。血液分離のために、血球（赤と白の両方）を血液分離膜に閉じ込めて、純粋な血漿が毛細血管力によって検出ゾーンに流れるようにしました。LF1-μPADは、希釈せずに24〜55％ヘマトクリットのヒト全血で機能し、15〜22μLの血液量をデバイスに加えた場合、2分以内に血漿から効果的に血液細胞を効果的に分離したことが示されました。顕微鏡検査を使用して、デバイスが検出ゾーンに血球や細胞溶血がない高い純度を持つ血漿を分離したことを確認しました。μPADでの血液分離の効率は、ブロモクレソールグリーン（BCG）比較アッセイを使用した血漿タンパク質検出によって研究されました。結果は、μPADでのタンパク質検出が従来の方法（p> 0.05、ペアt検定）と有意な差がないことを明らかにしました。μPADの比色測定の再現性は、日中および日の精度でそれぞれ2.62％（n = 10）および5.84％（n = 30）でした。μPADで提案されている血液分離は、臨床診断とポイントオブケアテストのために、ターンアラウンド時間、サンプル量、サンプル調製および検出プロセスを短縮する可能性があります。

A microfluidic paper-based analytical device (μPAD) for the separation of blood plasma from whole blood is described. The device can separate plasma from whole blood and quantify plasma proteins in a single step. The μPAD was fabricated using the wax dipping method, and the final device was composed of a blood separation membrane combined with patterned Whatman No.1 paper. Blood separation membranes, LF1, MF1, VF1 and VF2 were tested for blood separation on the μPAD. The LF1 membrane was found to be the most suitable for blood separations when fabricating the μPAD by wax dipping. For blood separation, the blood cells (both red and white) were trapped on blood separation membrane allowing pure plasma to flow to the detection zone by capillary force. The LF1-μPAD was shown to be functional with human whole blood of 24-55% hematocrit without dilution, and effectively separated blood cells from plasma within 2 min when blood volumes of between 15-22 μL were added to the device. Microscopy was used to confirm that the device isolated plasma with high purity with no blood cells or cell hemolysis in the detection zone. The efficiency of blood separation on the μPAD was studied by plasma protein detection using the bromocresol green (BCG) colorimetric assay. The results revealed that protein detection on the μPAD was not significantly different from the conventional method (p > 0.05, pair t-test). The colorimetric measurement reproducibility on the μPAD was 2.62% (n = 10) and 5.84% (n = 30) for within-day and between day precision, respectively. Our proposed blood separation on μPAD has the potential for reducing turnaround time, sample volume, sample preparation and detection processes for clinical diagnosis and point-of care testing.