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价值50亿美金的微流控是如何设计的!

2021-4-19 14:17| 编辑: 归去来兮| 查看: 1964| 评论: 0|来源: IVD工具人 | 作者:上海滩老纪

摘要: 怀着对LumiraDx的敬意,周末查了LumiraDx的资料,现在分享给大家。看看50亿美金的微流控,是怎么设计的。这是一个四通道的试剂卡。下面先对试剂卡进行说明。样本通过加样口3,经过微流通道4,分到微流通道5和7。每一 ...


怀着对LumiraDx的敬意,周末查了LumiraDx的资料,现在分享给大家。看看50亿美金的微流控,是怎么设计的。



这是一个四通道的试剂卡。下面先对试剂卡进行说明。

  • 样本通过加样口3,经过微流通道4,分到微流通道5和7。
  • 每一个微流通道5都连接到充有气体的腔体10。
  • 微流通道7 不连接任何气体腔,它是在多重检测的时候作为质控腔。在测试过程中,流体经过通道5和7时,布置在通道5和7中的电极(图中没有画出来)就会感应到流体,测试卡的电极和测试仪的电极是接触的,它会把电信号给到测试仪,于是测试仪开始测试流程。
  • 腔体13是用来在反应的最后接收废液的,这里有一个止液阀15,如果只有毛细作用,液体无法通过止液阀15。
  • 20,22,24,26都是打印的隔断,可以防止通道5里的试剂在生产过程中在通道里移动。


  • 微流通道5孔径约0.75-1mm。
  • 在隔断20下方,有一个跟测试通道5垂直的更小的通道50孔径约0.1-0.2mm。在每个通道50里,都有一个单向阀52(0.1mm*0.9mm),它可以排出通道5里存在的气体。当液体样本加入加样孔3,液体通过毛细作用顺着通道4,进入通道5,直到接近50,通道内的气体随着样本的爬升,从52排出。
  • 第一反应区28,预包埋了可以与分析物反应的一个或多个试剂,例如可以是标记了磁珠的一抗。
  • 第二反应区30,可以放置标记了荧光微球的二抗。
  • 检测区32,磁珠-靶标-荧光微球复合物可以在这里进行检测。
  • 在32上方,是充满气体的腔体10。测试仪施加压力压迫腔体10,气体从腔体10中排出进入反应通道5,当压力被移除时,气体又从通道5中被抽回腔体10。

总结下整个反应过程:
  1. 当试剂卡插入仪器后,仪器启动,压迫气体腔10,将气体从气体腔排出,并保持压迫状态,仪器通知用户,可以进行加样了。


  2. 在3加入样本,样本通过毛细作用移动到通道5和7,通道里的电极感应到流体,通知仪器开始测试。


  3. 仪器第一次减小施加在气体腔10的压力,使得液体进入反应区28。靶标与标记了磁珠的一抗反应。


  4. 等待一定时间后,仪器第二次减小施加在气体腔10的压力,使得液体进入第二反应区30。靶标-抗体-磁珠 复合物与标记了荧光微球的二抗反应。


  5. 同样等待一定时间后,仪器第三次减小施加在气体腔10的压力,使得液体进入读数区32。


  6. 位于读数区的磁场启动,将磁珠固定,这时仪器增大施加在气体腔10的压力,使得液体全部排出读数区32。多余的液体会进入废液区13。


  7. 仪器的光学组件开始工作,对固定在读数区32的荧光微球-靶标-磁珠进行读数。

总结:
大家在高中或者大学使用移液管时,会使用到洗耳球。这里的气体腔10,就好比这个洗耳球。牛逼的地方就是LumiraDx实现了超细微的挤压气体腔10的操作,从而可以对微流体进行手术级的精细控制。LumiraDx不但这个试剂卡酷,它的仪器也很牛。

lumiraDx的试剂卡也可以扩展到10通道。10通道试剂卡,扣除一个质控通道,可以进行9项目的检测。


真正的微流控,That‘s it!


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