分子診断用の「ペーパーマシン」

特定の核酸配列のプライマー開始増幅に基づく臨床検査は、高レベルの感度と特異性を達成します。これらの望ましい特性にもかかわらず、これらのテストは、それらの複雑さと費用が集中研究所への有用性を制限するため、最大限の潜在能力に達していません。このペーパーでは、サンプルの準備とループを介した等温増幅（LAMP）を、ハンドヘルドUVソースとカメラ付き携帯電話を使用したエンドポイント検出と統合するデバイスについて説明します。プロトタイプデバイスは、紙のマイクロ流体（流体処理を有効にするため）と多層構造、または「ペーパーマシン」を統合します。これにより、中央のパターンの紙ストリップが液体パスの内外でスライドし、したがってサンプル、洗浄バッファー、増幅マスターミックス、および最小限のピペットを使用して最小限のピペットを使用して、最小限のピペットを使用して、最小限のピペットを使用して検出することを可能にします。このデバイスは、65°Cでのインキュベーション中の蒸発を1時間防止する動的シールを作成します。この間隔では、大腸菌MALB遺伝子が1本鎖DNA標的コピーの分析感度を進めることができるように、ランプ反応を許可するのに十分です。このホワイトペーパーでは、全生的大腸菌細胞全体でスパイクされたヒト血漿から始めて、サンプル調製と5つの細胞の検出限界を備えたエンドポイント検出との完全な統合を示しています。さらに、サンプルの準備に使用される方法により、Fingerstickの血液抽選から一般的に利用可能なサンプル量からのDNAの濃度が可能になることを示しています。

Clinical tests based on primer-initiated amplification of specific nucleic acid sequences achieve high levels of sensitivity and specificity. Despite these desirable characteristics, these tests have not reached their full potential because their complexity and expense limit their usefulness to centralized laboratories. This paper describes a device that integrates sample preparation and loop-mediated isothermal amplification (LAMP) with end point detection using a hand-held UV source and camera phone. The prototype device integrates paper microfluidics (to enable fluid handling) and a multilayer structure, or a "paper machine", that allows a central patterned paper strip to slide in and out of fluidic path and thus allows introduction of sample, wash buffers, amplification master mix, and detection reagents with minimal pipetting, in a hand-held, disposable device intended for point-of-care use in resource-limited environments. This device creates a dynamic seal that prevents evaporation during incubation at 65 °C for 1 h. This interval is sufficient to allow a LAMP reaction for the Escherichia coli malB gene to proceed with an analytical sensitivity of 1 double-stranded DNA target copy. Starting with human plasma spiked with whole, live E. coli cells, this paper demonstrates full integration of sample preparation with LAMP amplification and end point detection with a limit of detection of 5 cells. Further, it shows that the method used to prepare sample enables concentration of DNA from sample volumes commonly available from fingerstick blood draw.