Atik la pwopoze yon nouvo teknoloji mikrofluidik chip pou deteksyon multiplex nan mikwo -òganis patojèn kribich yo. Ekip rechèch la entegre milti-anzim izotèrmik rapid asid nikleyè anplifikasyon (MIRA) teknoloji ak an tan reyèl metòd deteksyon fluoresans. Chip mikrofluidik sa a bay yon solisyon vit, sansib ak efikas pou deteksyon sou plas nan pi gwo ajan patojèn kribich yo.
Rechèch background ak siyifikasyon
Endistri agrikilti kribich mondyal la se youn nan eleman ekonomik ki pi enpòtan yo nan akwakilti, men endistri a depi lontan te fè fas a menas ki sòti nan yon varyete mikwo -òganis patojèn. Patojèn sa yo souvan mennen nan gwo-echèl lanmò nan krevèt, seryezman afekte pwodiksyon ak benefis ekonomik yo. Ki gen ladan maladi egi hepatopancreatic necrosis (AHPND), viris blan sendwòm plas (WSSV), enfeksyon ipodèrmik ak ematopyotik viris necrosis (IHHnv), kribich hemocyte iridovirus (Shiv), ak Enterohepaticus (EHP), elatriye, EHPAs yo.
Metòd deteksyon patojèn tradisyonèl, tankou reyaksyon chèn polymérase (teknoloji PCR), gen gwo sansiblite ak espesifik, men yo konplèks yo opere, pran yon bon bout tan, ak konte sou ekipman laboratwa. Limit sa yo fè teknoloji PCR inoporten pou tès rapid sou plas. Teknoloji MIRA te vin yon zouti deteksyon molekilè ki apwopriye pou aplikasyon sou plas akòz karakteristik rapid anplifikasyon li yo anba tanperati konstan ak tanperati nòmal.
Prensip teknoloji mira
Multi-anzim konstan-tanperati rapid asid nikleyè anplifikasyon teknoloji (MIRA Teknoloji) se yon konstan-tanperati anplifikasyon teknoloji ki depann sou sinèrji a nan plizyè pwoteyin fonksyonèl nan tanperati chanm nan reyalize rapid anplifikasyon nan asid nikleyik. Li se yon vrèman pòtab sou-sou sit rapid asid deteksyon asid teknoloji. Konpare ak PCR, MIRA gen plis avantaj.
Design ak inovasyon nan bato mikrofluidik
Schematic dyagram nan platfòm deteksyon RPA sou chip pou plizyè enpòtan kribich patojèn mikwo -òganis
(A) Estrikti nan yon disk-kalite mikrofluidik chip. 1: chanm reyaksyon; 2: valv boul; 3: pò echapman; 4: pò echantiyon;
(B) Eksploze View. 5: Chalè Sele Film; 6: chip substrate.
(C) Layout detaye nan sis kouche yo nan prime nan sektè a. Chak seri Jadendanfan pre-fiks nan yon chanm reyaksyon ki deziyen.
(D) Ranpli pwosedi fonksyònman sou-chip platfòm deteksyon RPA.
Atik la pwopoze yon chip mikrofluidik entegre ak teknoloji MIRA pou deteksyon multiplex nan mikwo -òganis patojèn kribich yo. Teknoloji mikrofluidik ka kontwole likid nan chanèl nivo mikron pou manipilasyon egzak, kidonk reyalize deteksyon efikas ak pri ki ba-sib.
Chip la gen karakteristik sa yo konsepsyon kle:
● Chip mikrofluidik santrifujeur
Chip la adopte yon konsepsyon kondwi santrifujeur, lè l sèvi avèk fòs santrifujeur yo respire distribye echantiyon an nan chak chanm reyaksyon. Sa a konsepsyon senplifye pwosesis la operasyon, ak operatè a ka ranpli reyaksyon an tout antye pa senpleman enjekte echantiyon an.
● Deteksyon milti-sib
Se chip la pre-entegre ak kalite yo bakteri ki bezwen detekte: egi necrosis epatopancréatique (V-ahpnd), viris blan sendwòm plas (WSSV), enfeksyon viris necrosis (iHHNV), hemocyte kribich la). ) Jadendanfan sond pou senk ajan patojèn. Konsepsyon sa a ka detekte ansanm sis objektif jèn nan yon sèl reyaksyon, pèmèt tès depistaj rapid nan ajan patojèn miltip.
● Deteksyon fluoresans an tan reyèl
Se reyaksyon an anplifikasyon teknoloji MIRA nan chip a konbine avèk yon sond fliyoresan, ki ka kontwole pwogrè nan reyaksyon an anplifikasyon nan tan reyèl. Konsepsyon an pwofonde pèmèt siyal la fliyoresan yo dwe lage sèlman lè se pwodwi a anplifikasyon pwodwi, konsa reyisi deteksyon rapid ak sansib quantitative.
● Sistèm reyaksyon konsantrasyon ki ba
Chak inite reyaksyon nan chip a sèlman mande pou yon volim reyaksyon nan 5 μL, ki anpil diminye konsomasyon reyaktif. Lè tout sistèm lan ap kouri, jiska kat echantiyon yo ka trete ansanm, epi chak echantiyon ka detekte senk ajan patojèn, anpil amelyore efikasite deteksyon.
Sansiblite, espesifik ak repetabilite
Pèfòmans nan sistèm nan chip gen ladan deteksyon nan simetri, sonorite ak repetabilite.
● sansiblite
Rezilta eksperimantal yo montre ke chip la ka detekte nimewo kopi jèn sib osi ba ke 10 kopi/μl, ak sansiblite ki konparab oswa menm pi wo pase metòd PCR tradisyonèl yo. Sa a sansiblite segondè asire ke teknoloji a ka detekte moun ki enfekte byen bonè nan aplikasyon pou pratik, kidonk pèmèt tès depistaj bonè nan ajan patojèn.
● Espesyalite
Eksperyans lan fèt tès kwa-reyaksyon sou yon varyete de ki pa sib ajan patojèn, ak rezilta yo te montre ke chip a se trè espesifik nan ajan patojèn yo sib epi yo ka avèk presizyon distenge divès kalite ajan patojèn. Tout tès pou maladi necrosis hepatopancreatic egi (V-AHPND), viris blan sendwòm plas (WSSV), enfeksyon ipodèrmik ak ematopyotik viris necrosis (IHHNV), indinction hepatikman hemacencence (SHIV) ak interohepatit, ewoksinism ak interohepatit, indicatits hepatikman iregwès ak interohepatit, indicatits hepascates ireglicencence viris (Shiv) ak interohepatit, indinction hepacates hepacates ireglices. ka efektivman evite anplifikasyon ki pa espesifik.
● repetabilite
Yo nan lòd yo evalye estabilite nan metòd la, ekip la rechèch fè plizyè eksperyans repete. Rezilta yo te montre ke koyefisyan nan varyasyon (CV valè) ant eksperyans diferan te mwens pase 10%, ki montre bon repetabilite eksperimantal ak konsistans.
Aplikasyon pou jaden ak avantaj
Desen an nan Mira Teknoloji Microfluidic Chip la bay li enpòtan avantaj aplikasyon jaden, espesyalman apwopriye pou deteksyon rapid ak siveyans nan ajan patojèn nan agrikilti kribich:
● Pwosesis operasyon pratik
Pwosesis deteksyon an antye sèlman mande pou enjekte echantiyon an nan chip la ak kòmanse aparèy la reyaksyon. Li mande pou prèske pa gen okenn operasyon manyèl ak se apwopriye pou ki pa pwofesyonèl yo itilize sou sit.
● kapasite repons rapid
Sistèm lan ka jwenn rezilta tès nan 20 minit, anpil mantèg tan tès la. Sa a se kritik pou repons maladi rapid nan fèm yo ak diminye gaye nan ajan patojèn.
● kapasite deteksyon multiplex
Senk pi gwo ajan patojèn ka idantifye nan yon sèl tès, ki anpil amelyore efikasite deteksyon ak ekonomis depans deteksyon ak tan.
Mira teknoloji kandida
Malgre ke gen teknoloji PCR depi lontan rated kòm estanda a lò pou deteksyon nikleyè asid anplifikasyon, teknoloji MIRA te demontre gwo aplikasyon potansyèl akòz reyaksyon rapid li yo nan tanperati konstan, operasyon senp, ak kondisyon ekipman ki ba. Pa konpare ak PCR konbine avèk sekans ADN, li te jwenn ke rezilta yo deteksyon nan chip la anplifikasyon izotèrmik yo ki konsistan avèk rezilta yo PCR an tèm de sansiblite ak espesifik, ak tan an reyaksyon nan teknoloji MIRA siyifikativman pi kout. Se poutèt sa, Mira teknoloji bato mikrofluidik yo konsidere yo dwe yon teknoloji pi apwopriye pou aplikasyon pou jaden, espesyalman nan anviwònman ki mande pou rapid ak gwo-echèl deteksyon patojèn.
Bato mikrofluidik ki baze sou milti-anzim izotèrmik rapid nikleyè asid anplifikasyon (MIRA) teknoloji bay yon zouti efikas pou deteksyon an nan mikwo-òganis patojèn nan agrikilti kribich yo. Teknoloji sa a gen avantaj ki genyen nan gwo sansiblite, bon espesifik, operasyon fasil, ak vitès deteksyon vit, e li gen gwo kandida aplikasyon nan prevansyon maladi akwakilti ak kontwòl. Avèk plis devlopman ak optimize nan teknoloji a, se sistèm nan espere yo dwe aplike nan deteksyon an nan plis ajan patojèn akwatik, pèmèt pi laj prevansyon maladi ak siveyans.
Rezilta rechèch yo bay yon metòd serye deteksyon bonè pou endistri a akwakilti, ki ka efektivman diminye risk pou yo epidemi maladi, amelyore efikasite nan pwodiksyon ak pwodiksyon nan fèm, ak mete yon fondasyon teknik pou devlopman nan dirab nan endistri a akwakilti.