ព័ត៌មាន

យុទ្ធសាស្ត្ររោគវិនិច្ឆ័យបែបប្រពៃណីសម្រាប់ការរកឃើញជំងឺឆ្លងតម្រូវឱ្យប្រើប្រាស់ឧបករណ៍សម្រាប់ដាក់លើតុដែលមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការធ្វើតេស្តពិនិត្យតាមចំណុច (POCT)។microfluidics ដែលកំពុងរីកចម្រើនគឺជាបច្ចេកវិទ្យាខ្នាតតូច ស្វ័យប្រវត្តិ និងរួមបញ្ចូលគ្នាខ្ពស់ ដែលជាជម្រើសដ៏មានសក្តានុពលចំពោះវិធីសាស្ត្រប្រពៃណីសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៅនឹងកន្លែងយ៉ាងរហ័ស តម្លៃទាប និងត្រឹមត្រូវ។វិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងឧបករណ៍មីក្រូហ្វ្លុយឌីក ដែលជាវិធីសាស្ត្រដ៏មានប្រសិទ្ធភាពបំផុតសម្រាប់ការរកឃើញមេរោគ។ការពិនិត្យឡើងវិញនេះសង្ខេបអំពីភាពជឿនលឿនថ្មីៗនៅក្នុងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូហ្វ្លុយឌីកនៃជំងឺឆ្លងទាំងពីទស្សនៈសិក្សា និងឧស្សាហកម្ម។ដំបូង យើងពណ៌នាអំពីដំណើរការធម្មតានៅលើបន្ទះឈីបនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក រួមទាំងការកែច្នៃគំរូ ការពង្រីក និងការអានសញ្ញា។លក្ខណៈ គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិនៃវេទិកា microfluidic បួនប្រភេទត្រូវបានប្រៀបធៀប។បន្ទាប់ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីការប្រើប្រាស់ការវិភាគឌីជីថលសម្រាប់បរិមាណដាច់ខាតនៃអាស៊ីត nucleic ។ទាំងឧបករណ៍វិភាគម៉ូលេគុលម៉ូលេគុលដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូហ្វ្លុយឌីកក្នុងពាណិជ្ជកម្មបុរាណ និងថ្មីៗនេះត្រូវបានសង្ខេបជាភស្តុតាងនៃស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ននៃទីផ្សារ។ជាចុងក្រោយ យើងស្នើទិសដៅនាពេលអនាគតសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យមីក្រូហ្វ្លុយឌីកនៃជំងឺឆ្លង។
ជំងឺឆ្លងបង្កឡើងដោយភ្នាក់ងារបង្ករោគ រួមមាន បាក់តេរី វីរុស និងប៉ារ៉ាស៊ីត ដែលត្រូវបានចែកចាយពាសពេញពិភពលោក។មិនដូចជំងឺផ្សេងទៀតទេ ភ្នាក់ងារបង្ករោគបានឆ្លងមេរោគយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងរីករាលដាលរវាងមនុស្ស និងសត្វម្ចាស់ផ្ទះ តាមរយៈប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយ ខ្យល់ និងទឹក [1]។ការការពារជំងឺឆ្លងមានសារៈសំខាន់ជាវិធានការសុខភាពសាធារណៈ។យុទ្ធសាស្ត្រសំខាន់បីសម្រាប់ការប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងជំងឺឆ្លង៖ (១) គ្រប់គ្រងប្រភពនៃការឆ្លងមេរោគ។(2) ការរំខាននៃផ្លូវបញ្ជូន;(3) ការការពារប្រជាជនដែលងាយរងគ្រោះ។ក្នុងចំណោមយុទ្ធសាស្ត្រសំខាន់ៗ ការគ្រប់គ្រងប្រភពនៃការឆ្លងត្រូវបានចាត់ទុកថាជាយុទ្ធសាស្ត្រដ៏សំខាន់បំផុត ដោយសារតែភាពងាយស្រួល និងតម្លៃទាបរបស់វា។ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យឆាប់រហ័ស ការដាក់ឱ្យនៅដាច់ដោយឡែក និងការព្យាបាលបុគ្គលដែលឆ្លងមេរោគគឺមានសារៈសំខាន់ ទាមទារឱ្យមានយុទ្ធសាស្រ្តធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យលឿន រសើប និងត្រឹមត្រូវ [2] ។ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យបច្ចុប្បន្ននៃជំងឺឆ្លងជាធម្មតារួមបញ្ចូលគ្នានូវការពិនិត្យគ្លីនិកដោយផ្អែកលើសញ្ញា និងរោគសញ្ញា និងការសិក្សាមន្ទីរពិសោធន៍ដូចជាវប្បធម៌កោសិកា និងការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល ដែលទាមទារបុគ្គលិកដែលបានទទួលការបណ្តុះបណ្តាល នីតិវិធីដែលពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម និងឧបករណ៍ធ្វើតេស្តថ្លៃៗ [3, 4] ។ការការពារការផ្ទុះឡើងនៃជំងឺឆ្លងទាមទារឱ្យមានការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យក្នុងមូលដ្ឋានយ៉ាងឆាប់រហ័ស មានតំលៃថោក និងត្រឹមត្រូវ ជាពិសេសនៅក្នុងតំបន់ដែលមានកម្រិតធនធាន ដែលជំងឺឆ្លងគឺជារឿងធម្មតា និងធ្ងន់ធ្ងរ [5] ក៏ដូចជាការព្យាបាលនៅទីរហោស្ថាន ឬនៅសមរភូមិ ដែលភាពអាសន្នមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។.ការថែទាំវេជ្ជសាស្រ្តត្រូវបានកំណត់ [6] ។នៅក្នុងបរិបទនេះ មីក្រូហ្វ្លុយឌីក គឺជាបច្ចេកវិទ្យាដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកវិទ្យាប្រព័ន្ធមីក្រូអេឡិចត្រូនិច ណាណូបច្ចេកវិទ្យា ឬវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងសារធាតុរាវច្បាស់លាស់ [7,8,9,10] ដោយផ្តល់នូវលទ្ធភាពថ្មីសម្រាប់ការរកឃើញចំណុចថែទាំ (POCT)។) ភ្នាក់ងារបង្ករោគនៅខាងក្រៅមន្ទីរពេទ្យ និងមន្ទីរពិសោធន៍។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងការវិនិច្ឆ័យដែលប្រើពេលវេលាបែបប្រពៃណី បច្ចេកវិទ្យាមីក្រូហ្វ្លុយឌីក ផ្តល់នូវគំរូ និងការសន្សំថ្លៃដើមសម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលអំឡុងពេលផ្ទុះជំងឺ។ការរីករាលដាលជាសាកលនៃជំងឺកូវីដ-១៩ (COVID-19) គឺបង្កឡើងដោយរោគសញ្ញាផ្លូវដង្ហើមស្រួចស្រាវធ្ងន់ធ្ងរ Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) ដូច្នេះសារៈសំខាន់នៃមីក្រូហ្វ្លុយឌីកសម្រាប់ការបង្ការ និងគ្រប់គ្រងទាន់ពេលវេលានៃជំងឺរាតត្បាតត្រូវបានសង្កត់ធ្ងន់ម្តងទៀត [11, 12 , ១៣] ។មិនដូចការវិនិច្ឆ័យបែបប្រពៃណីទេ មីក្រូហ្វ្លុយឌីក POCT ប្រើឧបករណ៍ចល័តតូចៗចាប់ពីឧបករណ៍វិភាគលើតុ ដល់បន្ទះតេស្តចំហៀងតូច ដើម្បីធ្វើតេស្តនៅជិតចំណុចគំរូ [14] ។ការធ្វើតេស្តទាំងនេះមានលក្ខណៈសាមញ្ញ ឬមិនមានការរៀបចំគំរូ ការពង្រីកសញ្ញាលឿន និងការអានសញ្ញារសើប ដែលនាំឱ្យមានរយៈពេលខ្លី និងលទ្ធផលត្រឹមត្រូវក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មាននាទី។ភាពអាចរកបាន និងការផលិតដ៏ធំនៃឧបករណ៍ថែទាំសុខភាពដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូហ្វ្លុយឌីក បានពង្រីកកម្មវិធីពិនិត្យរោគវិនិច្ឆ័យដោយផ្ទាល់ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងមានប្រសិទ្ធភាពនៅខាងក្រៅមន្ទីរពេទ្យ នៅជិតអ្នកជំងឺ និងសូម្បីតែនៅផ្ទះ។
ក្នុងចំណោមយុទ្ធសាស្ត្រដែលមានស្រាប់សម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យជំងឺឆ្លង ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលគឺជាផ្នែកមួយនៃភាពរសើបបំផុត [15, 16] ។លើសពីនេះទៀត ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលជារឿយៗត្រូវបានគេប្រើជាស្តង់ដារមាសសម្រាប់ការរកឃើញជាបន្តបន្ទាប់នៃ COVID-19 ដែលអនុញ្ញាតឱ្យរកឃើញដោយផ្ទាល់នូវតំបន់ជាក់លាក់នៃមេរោគនៃ RNA ឬ DNA មុនពេលចាប់ផ្តើមការឆ្លើយតបនៃប្រព័ន្ធភាពស៊ាំ [17, 18] ។នៅក្នុងការពិនិត្យឡើងវិញនាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ យើងបង្ហាញពីភាពជឿនលឿនចុងក្រោយបំផុតនៅក្នុងដំណើរការវិភាគម៉ូលេគុលដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូហ្វ្លុយឌីកសម្រាប់ជំងឺឆ្លង ពីទស្សនៈសិក្សាដល់ទស្សនវិស័យឧស្សាហកម្មនាពេលអនាគត (រូបភាពទី 1)។យើងនឹងចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងជំហានសំខាន់ៗចំនួនបីក្នុងការរកឃើញអាស៊ីត nucleic៖ ការព្យាបាលគំរូនៅលើបន្ទះឈីប ការពង្រីកអាស៊ីត nucleic និងការអានសញ្ញា។បន្ទាប់មកយើងបានប្រៀបធៀបប្រភេទផ្សេងគ្នានៃវេទិកា microfluidic ជាមួយនឹងរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងាររបស់ពួកគេ ដោយបង្ហាញពីលក្ខណៈពិសេស (ភាពខ្លាំង និងចំណុចខ្សោយ)។ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ឌីជីថលត្រូវបានពិភាក្សា និងផ្តល់ជាឧទាហរណ៍នៃបច្ចេកវិទ្យាជំនាន់ទី 3 សម្រាប់បរិមាណដាច់ខាតនៃម៉ូលេគុលមេរោគឆ្លង។លើសពីនេះទៀត ឧបករណ៍ POCT ពាណិជ្ជកម្មធម្មតា និងចុងក្រោយបំផុតមួយចំនួននឹងត្រូវបានបង្ហាញដើម្បីបង្ហាញពីស្ថានភាពបច្ចុប្បន្ននៃទីផ្សារ POCT មីក្រូហ្វ្លុយឌីកសម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល។យើងក៏នឹងពិភាក្សា និងពន្យល់ពីចក្ខុវិស័យរបស់យើងសម្រាប់កម្មវិធីនាពេលអនាគតផងដែរ។
ម៉ូឌុលនៃបន្ទះសៀគ្វី microfluidic សម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic អាចត្រូវបានបែងចែកជាបីប្រភេទ (គំរូ ការទទួលស្គាល់ និងសញ្ញា) យោងតាមមុខងាររបស់វា [19] ។ក្នុង​ចំណោម​ម៉ូឌុល​ទាំងនេះ ម៉ូឌុល​គំរូ​ដឹង​ជា​ចម្បង​នូវ​ការ​ស្រង់​ចេញ​នូវ​សំណាក​គំរូ និង​ការ​ទាញយក​អាស៊ីត nucleic ។ម៉ូឌុលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាជាចម្បងគ្រប់គ្រងការបំប្លែង និងការពង្រីកសញ្ញាអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។ម៉ូឌុលផ្តល់សញ្ញារកឃើញសញ្ញាដែលបានបំប្លែង និងដំណើរការដោយម៉ូឌុលចាប់សញ្ញា។ដោយផ្អែកលើដំណើរការនៃការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅលើបន្ទះឈីប យើងនឹងសង្ខេបបន្ទះឈីបផ្សេងៗដែលអាចដឹងពីមុខងារ "បញ្ចូល និងទិន្នផល"។
ជំហានដំបូងក្នុងការរកឃើញអាស៊ីត nucleic គឺការទាញយកអាស៊ីត nucleic ពោលគឺញែកអាស៊ីត nucleic គោលដៅចេញពីគំរូដើម។ការទាញយកអាស៊ីត nucleic ត្រូវបានអនុវត្តដើម្បីបន្សុទ្ធអាស៊ីត nucleic ពីសារធាតុកខ្វក់ម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត ធានានូវភាពសុចរិតនៃរចនាសម្ព័ន្ធចម្បងនៃម៉ូលេគុលអាស៊ីត nucleic និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពលទ្ធផល។ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក ទាមទារឱ្យមានការវិភាគគំរូចាំបាច់ និងការចាប់យកអាស៊ីត nucleic គុណភាព និងប្រសិទ្ធភាព ដែលជះឥទ្ធិពលយ៉ាងខ្លាំងដល់ការស្រាវជ្រាវ និងលទ្ធផលរោគវិនិច្ឆ័យ។ផលប៉ះពាល់តិចតួចណាមួយក្នុងអំឡុងពេលការស្រង់ចេញអាចកំណត់ការរកឃើញបន្ថែមទៀត។ជាឧទាហរណ៍ វិធីសាស្ត្រប្រតិកម្មសង្វាក់ polymerase (PCR) និងរង្វិលជុំ isothermal amplification (LAMP) ត្រូវបានរារាំងដោយសារធាតុរំលាយសរីរាង្គដែលនៅសេសសល់មួយចំនួនដូចជា អេតាណុល និង isopropanol នៅក្នុងសារធាតុបំបែកអាស៊ីត nucleic [20] ។ការទាញយករាវ-រាវ និងការស្រង់ចេញដំណាក់កាលរឹង គឺជាវិធីសាស្រ្តដ៏ពេញនិយមបំផុតសម្រាប់ការញែកអាស៊ីត nucleic ដាច់ដោយឡែក [21] ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការស្រង់ចេញរាវ-រាវនៅលើបន្ទះឈីបមានកម្រិតខ្លាំងណាស់ ចាប់តាំងពីសារធាតុដែលប្រើក្នុងការស្រង់ចេញរាវបណ្តាលឱ្យច្រេះនៃបន្ទះសៀគ្វីមីក្រូហ្វ្លុយឌីកភាគច្រើន។ .នៅទីនេះ យើងរំលេចវិធីសាស្ត្រទាញយកដំណាក់កាលរឹងដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូអារេ ហើយប្រៀបធៀបគុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរបស់វា។
ស៊ីលីកុនគឺជាសម្ភារៈស្រទាប់ខាងក្រោមដែលឆបគ្នាជាមួយអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដោយសារតែភាពឆបគ្នានៃជីវសាស្រ្ត ស្ថេរភាព និងភាពងាយស្រួលនៃការកែប្រែ [22] ។សំខាន់នៅពេលកែប្រែជាមួយស៊ីលីកា ឬវត្ថុធាតុផ្សេងទៀត សមាសធាតុនេះបង្ហាញលក្ខណៈសម្បត្តិដើម្បីស្រូបយកអាស៊ីត nucleic ដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាននៅក្រោម pH ទាប លក្ខខណ្ឌអំបិលខ្ពស់ ខណៈពេលដែលបញ្ចេញជាមួយនឹង pH ខ្ពស់ ដំណោះស្រាយអំបិលទាប។ដោយផ្អែកលើបាតុភូតនេះវាអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបន្សុទ្ធអាស៊ីត nucleic ។
ទម្រង់ផ្សេងៗនៃសារធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកាត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយឌីក ដូចជាគ្រាប់ស៊ីលីកា ម្សៅ តម្រងមីក្រូហ្វាយ និងភ្នាសស៊ីលីកា [23, 24, 25, 26] ។អាស្រ័យលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ វត្ថុធាតុដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុង microcircuits នៅក្នុងវិធីផ្សេងគ្នា។ជាឧទាហរណ៍ គ្រាប់ស៊ីលីកា ម្សៅ និងសារធាតុ nanofilters ពាណិជ្ជកម្មអាចដាក់ចូលទៅក្នុងរន្ធញើស ឬមីក្រូនៃបន្ទះសៀគ្វីមីក្រូហ្វ្លុយឌីក និងជួយទាញយកអាស៊ីត nucleic ចេញពីគំរូ [27, 28, 29] ។ភ្នាសស៊ីលីកាដែលបានកែប្រែលើផ្ទៃក៏អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីបន្សុទ្ធ DNA យ៉ាងឆាប់រហ័សពីភ្នាក់ងារបង្កជំងឺក្នុងការចំណាយទាប។ឧទាហរណ៍ Wang et al ។[30] ដោយរួមបញ្ចូលគ្នានូវប្រតិកម្មនៃការបញ្ចេញសំឡេងជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរខ្សែសង្វាក់ដែលសម្របសម្រួលដោយ vesicle ជាមួយនឹងភ្នាសស៊ីលីកាដែលស្រោបដោយសារធាតុ chitosan oligosaccharides ប្រព័ន្ធចល័តដែលអាចប្រើប្រាស់បានច្រើនត្រូវបានណែនាំដែលបានរកឃើញដោយជោគជ័យនូវ 102-108 អង្គភាពបង្កើតអាណានិគម។(CFU)/ml Vibrio parahaemolyticus ។ហើយវត្តមានរបស់មេរោគគឺអាចមើលឃើញយ៉ាងងាយស្រួល។Powell et al ។[31] មីក្រូអារេដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនត្រូវបានគេប្រើដើម្បីរកមើលមេរោគរលាកថ្លើមប្រភេទ C (HCV) មេរោគភាពស៊ាំរបស់មនុស្ស (HIV) វីរុស Zika និងវីរុស papillomavirus របស់មនុស្ស និងការបន្តពូជដោយស្វ័យប្រវត្តិដែលក្នុងនោះមីក្រូរ៉េអាក់ទ័រដែលមានទំហំ 1.3 μl ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីចាប់យកមេរោគ RNA ។និងអនុវត្តនៅក្នុងការពង្រីកទីតាំង។បន្ថែមពីលើវិធីសាស្រ្តទាំងនេះ មីក្រូជួរស៊ីលីកាដែលបានកែប្រែលើផ្ទៃក៏ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកផងដែរ ដោយសារធរណីមាត្រ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃសម្ភារៈកែប្រែបង្កើនប្រសិទ្ធភាពការស្រង់ចេញយ៉ាងខ្លាំង។Chen et al ។[32] បានស្នើវេទិកា microfluidic សម្រាប់ឯកោនៃ RNA កំហាប់ទាប ដោយផ្អែកលើមីក្រូជួរឈរស៊ីលីកុនដែលស្រោបដោយអាមីណូ។ឧបករណ៍ microfluidic នេះរួមបញ្ចូលអារេនៃ 0.25 cm2 micropillars លើស្រទាប់ខាងក្រោមស៊ីលីកុន ដើម្បីសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពការស្រង់ចេញកាន់តែខ្ពស់តាមរយៈការរចនាផ្ទៃផ្ទៃខ្ពស់ទៅនឹងសមាមាត្របរិមាណ។អត្ថប្រយោជន៍នៃការរចនានេះគឺថាឧបករណ៍មីក្រូហ្វ្លុយឌីកអាចសម្រេចបាននូវប្រសិទ្ធភាពនៃការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីករហូតដល់ 95% ។យុទ្ធសាស្ត្រដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនទាំងនេះបង្ហាញពីតម្លៃនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដាច់ដោយឡែកយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងតម្លៃទាប។នៅក្នុងការរួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយនឹងបន្ទះសៀគ្វី microfluidic យុទ្ធសាស្រ្តទាញយករ៉ែដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុនមិនត្រឹមតែអាចបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងជួយសម្រួលដល់ការបង្រួមតូច និងការរួមបញ្ចូលឧបករណ៍វិភាគ [20] ផងដែរ។
វិធីសាស្រ្តបំបែកម៉ាញេទិកប្រើភាគល្អិតម៉ាញេទិកដើម្បីញែកអាស៊ីត nucleic ក្នុងវត្តមាននៃដែនម៉ាញេទិកខាងក្រៅ។ភាគល្អិតម៉ាញេទិកដែលប្រើជាទូទៅរួមមាន Fe3O4 ឬ γ-Fe2O3 ភាគល្អិតម៉ាញេទិកដែលស្រោបដោយស៊ីលីកា អាមីណូ និង carboxyl [33,34,35,36] ។លក្ខណៈពិសេសប្លែកនៃភាគល្អិតម៉ាញេទិកបើប្រៀបធៀបទៅនឹងវិធីសាស្ត្រ SPE ដែលមានមូលដ្ឋានលើស៊ីលីកុន គឺភាពងាយស្រួលនៃការគ្រប់គ្រង និងការគ្រប់គ្រងជាមួយមេដែកខាងក្រៅ។
ដោយប្រើអន្តរកម្មអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក និងស៊ីលីកា ក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃអំបិលខ្ពស់ និង pH ទាប អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកត្រូវបានស្រូបយកនៅលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតម៉ាញេទិកដែលស្រោបដោយស៊ីលីកា ខណៈដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌនៃអំបិលទាប និង pH ខ្ពស់ ម៉ូលេគុលអាចលាងសម្អាតបាន។ ម្តងទៀត។.អង្កាំម៉ាញេទិកដែលស្រោបដោយស៊ីលីកា ធ្វើឱ្យវាអាចទាញយក DNA ពីគំរូបរិមាណធំ (400 μL) ដោយប្រើចលនាដែលគ្រប់គ្រងដោយមេដែក [37] ។ក្នុងនាមជាបាតុកម្ម Rodriguez-Mateos et al ។[38] បានប្រើមេដែកដែលអាចផ្លាស់ប្តូរបានដើម្បីគ្រប់គ្រងការផ្ទេរអងា្កំម៉ាញេទិកទៅបន្ទប់ផ្សេងៗគ្នា។ដោយផ្អែកលើភាគល្អិតម៉ាញេទិកដែលស្រោបដោយស៊ីលីកា 470 ច្បាប់ចម្លង/mL នៃ SARS-CoV-2 genomic RNA អាចត្រូវបានស្រង់ចេញពីសំណាកទឹកសំណល់សម្រាប់ LAMP reverse transcription detection (RT-LAMP) ហើយការឆ្លើយតបអាចត្រូវបានអានក្នុងរយៈពេល 1 ម៉ោង។ភ្នែកទទេ (រូបភាពទី 2 ក) ។
ឧបករណ៍ដែលមានមូលដ្ឋានលើវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិចនិង porous ។ដ្យាក្រាមគំនិតនៃឧបករណ៍ IFAST RT-LAMP microfluidic សម្រាប់ការរកឃើញ SARS-CoV-2 RNA (កែសម្រួលពី [38]) ។b ឧបករណ៍មីក្រូ centrifugal សម្រាប់ dSPE នៃអាស៊ីត nucleic swab buccal (ប្រែប្រួលពី [39]) ។c ឧបករណ៍ផ្តោតសំណាកគំរូដែលបំពាក់ដោយថាមពលដោយខ្លួនឯងដោយប្រើកាតFTA® (កែសម្រួលពី [50]) ។d Fusion 5 filter paper កែប្រែជាមួយ chitosan (កែសម្រួលពី [51])។SARS-CoV-2 រោគសញ្ញាផ្លូវដង្ហើមស្រួចស្រាវធ្ងន់ធ្ងរ មេរោគឆ្លង 2, RT-LAMP បញ្ច្រាសការចម្លងរង្វិលជុំសម្របសម្រួល isothermal amplification, FTA finders technology partners, NA nucleic acid
ភាគល្អិតម៉ាញេទិកដែលមានបន្ទុកវិជ្ជមានគឺល្អសម្រាប់ភ្ជាប់ឆ្អឹងខ្នងផូស្វាតនៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។នៅកំហាប់អំបិលជាក់លាក់មួយ ក្រុមផូស្វាតដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់អវិជ្ជមាននៃអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកអាចត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមានលើផ្ទៃនៃភាគល្អិតសមាសធាតុម៉ាញេទិក។ដូច្នេះ ភាគល្អិតណាណូម៉ាញេទិកដែលមានផ្ទៃរដុប និងដង់ស៊ីតេខ្ពស់នៃក្រុមអាមីណូត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក។បន្ទាប់ពីការបំបែក និងទប់ស្កាត់ម៉ាញេទិក ភាគល្អិតម៉ាញេទិក nanoparticles និង DNA complexes អាចត្រូវបានប្រើដោយផ្ទាល់នៅក្នុង PCR ដែលលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់ប្រតិបត្តិការបន្សុត និង elution ដ៏ស្មុគស្មាញ និងចំណាយពេលច្រើន [35] ។ភាគល្អិតណាណូម៉ាញេទិកដែលស្រោបដោយក្រុម carboxyl អវិជ្ជមានក៏ត្រូវបានគេប្រើដើម្បីបំបែកអាស៊ីត nucleic adsorbed លើផ្ទៃក្នុងដំណោះស្រាយ polyethylene glycol និង sodium chloride ដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ [36] ។ជាមួយនឹងអង្កាំម៉ាញេទិកដែលបានកែប្រែលើផ្ទៃទាំងនេះ ការទាញយក DNA គឺត្រូវគ្នាជាមួយនឹងការពង្រីកជាបន្តបន្ទាប់។Dignan et al ។[39] បានពិពណ៌នាអំពីវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយមីញ៉ូហ្កាល់កណ្តាលស្វ័យប្រវត្តិ និងចល័តសម្រាប់ការព្យាបាលអាស៊ីត nucleic ដែលអនុញ្ញាតឱ្យបុគ្គលិកដែលមិនមែនជាបច្ចេកទេសប្រើវានៅលើគេហទំព័រ។លើសពីនេះ ភាពឆបគ្នានៃ DNA ដាច់ស្រយាលជាមួយ LAMP ដែលជាវិធីសាស្រ្តដែលស័ក្តិសមសម្រាប់ការវិភាគអាស៊ីត nucleic ចំណុចនៃការថែទាំ បង្ហាញបន្ថែមទៀតនូវតម្រូវការឧបករណ៍តិចតួច និងភាពស័ក្តិសមសម្រាប់ការវិភាគពណ៌ (រូបភាព 2b)។
វិធីសាស្ត្រអងា្កំម៉ាញេទិក ផ្តល់នូវលទ្ធភាពនៃការទាញយកដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលមួយចំនួនមាននៅក្នុងម៉ាស៊ីនចម្រាញ់អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកស្វ័យប្រវត្តិកម្មពាណិជ្ជកម្ម [KingFisher;ThermoFisher (Waltham, MA, សហរដ្ឋអាមេរិក), QIAcube® HT;CapitalBio (ប៉េកាំង ប្រទេសចិន) និង Biomek®;Beckman (ម៉ៃអាមី សហរដ្ឋអាមេរិក)។) ផ្លរីដា សហរដ្ឋអាមេរិក)]។គុណសម្បត្តិនៃការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងអង្កាំម៉ាញេទិកជាមួយនឹងមីក្រូហ្វ្លុយឌីក អាចត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការទាញយកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដោយស្វ័យប្រវត្តិប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព ដែលអាចជំរុញការអភិវឌ្ឍនៃការវិភាគម៉ូលេគុល។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃអង្កាំម៉ាញេទិកជាមួយមីក្រូហ្វ្លុយឌីត នៅតែពឹងផ្អែកខ្លាំងលើប្រព័ន្ធគ្រប់គ្រងដ៏ស្មុគស្មាញសម្រាប់ការរៀបចំយ៉ាងច្បាស់លាស់នៃអង្កាំម៉ាញេទិក ដែលពន្យល់ពីប្រជាប្រិយភាពនៃផលិតផលពាណិជ្ជកម្មដែលមានសំពីងសំពោង និងមានតម្លៃថ្លៃ ដែលកំណត់ការអនុវត្តបន្ថែមទៀតនៃអង្កាំម៉ាញេទិកនៅក្នុង POCT ។
វត្ថុធាតុ porous ជាច្រើនដូចជាតម្រង nitrocellulose ដែលបានកែប្រែ កាត Finders Technology Associates (FTA) ក្រដាសតម្រងដែលមានមូលដ្ឋានលើ polyethersulfone និងសម្ភារៈដែលស្រោបដោយ glycan ក៏ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic [40, 41, 42, 43, 44] ។វត្ថុធាតុដើមដែលមានជាតិសរសៃដូចជាក្រដាសសរសៃ ត្រូវបានគេប្រើជាលើកដំបូងដើម្បីបំបែក DNA ដោយភ្ជាប់រាងកាយម៉ូលេគុល DNA ដែលជាប់បានយូរជាមួយនឹងសរសៃ។រន្ធញើសតូចនាំឱ្យមានការរឹតបន្តឹងរាងកាយខ្លាំងនៃម៉ូលេគុល DNA ដែលជះឥទ្ធិពលជាវិជ្ជមានដល់ការទាញយក DNA ។ដោយសារទំហំរន្ធញើសខុសៗគ្នានៃក្រដាសសរសៃ ប្រសិទ្ធភាពនៃការស្រង់ចេញមិនអាចបំពេញតម្រូវការនៃការពង្រីក DNA [45, 46] បានទេ។កាត FTA គឺជាក្រដាសចម្រោះពាណិជ្ជកម្មដែលប្រើក្នុងវិស័យវេជ្ជសាស្ត្រកោសល្យវិច្ច័យ ហើយត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងទៀតនៃការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល។តាមរយៈការប្រើប្រាស់ក្រដាសតម្រងសែលុយឡូស impregnated ជាមួយសារធាតុគីមីជាច្រើនដើម្បី lyse ភ្នាសកោសិកានៅក្នុងគំរូ DNA ដែលបានចេញផ្សាយត្រូវបានការពារពីការរិចរិលរហូតដល់ 2 ឆ្នាំ។ថ្មីៗនេះ ក្រដាសសែលុយឡូសដែលមិនដាក់បញ្ចូលត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការរកឃើញម៉ូលេគុលនៃភ្នាក់ងារបង្កជំងឺផ្សេងៗ រួមមាន SARS-CoV-2, leishmaniasis និងជំងឺគ្រុនចាញ់ [47,48,49]។មេរោគអេដស៍នៅក្នុងប្លាស្មាដាច់ស្រយាលត្រូវបាន lysed ដោយផ្ទាល់ ហើយអាស៊ីត nucleic មេរោគត្រូវបានពង្រឹងនៅក្នុងភ្នាសលំហូរ FTA® ដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងឧបករណ៍ប្រមូលផ្តុំ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យផលិតអាស៊ីត nucleic ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព [50] (រូបភាព 2c) ។បញ្ហាចម្បងជាមួយនឹងការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ដោយប្រើកាត FTA គឺថាសារធាតុគីមីដូចជា guanidine និង isopropanol រារាំងប្រតិកម្ម amplification ជាបន្តបន្ទាប់។ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហានេះ យើងបានបង្កើត Fusion 5 chitosan-modified filter paper ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិទាំងការភ្ជាប់រាងកាយនៃម៉ូលេគុល DNA និងក្រដាសតម្រង fibrous និងការស្រូបយកអេឡិចត្រូស្ទិចនៃ DNA លើសមាសធាតុដែលបានកែប្រែ chitosan ដើម្បីសម្រេចបាននូវការទាញយកអាស៊ីត nucleic ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់។ ..សរសៃតម្រង [51] (រូបភាព 2 ឃ) ។ដូចគ្នានេះដែរ Zhu et al ។[52] បានបង្ហាញវិធីសាស្រ្ត PCR ដែលត្រូវបានកែប្រែដោយ chitosan ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធ microfluidic នៅក្នុង situ capillary សម្រាប់ភាពឯកោយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងការរកឃើញមេរោគ Zika RNA ។អាស៊ីត nucleic អាចត្រូវបាន adsorbed / desorbed នៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក lysate / PCR ចម្រុះ រៀងគ្នា ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈនៃការបិទ/បើកនៃ chitosan ។បើកនិងបិទ” ឆ្លើយតបទៅនឹង pH ។
ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ យុទ្ធសាស្ត្រទាំងនេះរួមបញ្ចូលគ្នានូវគុណសម្បត្តិនៃវត្ថុធាតុដំណាក់កាលរឹងផ្សេងៗ និងបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃការទាញយកអាស៊ីត nucleic នៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីក។នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ការប្រើប្រាស់សម្ភារៈទាំងនេះក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនគឺមិនមានសន្សំសំចៃទេ ហើយការព្យាបាលលើផ្ទៃឱ្យបានត្រឹមត្រូវ ឬការកែប្រែផ្ទៃនៃវត្ថុធាតុទូទៅជាមួយវត្ថុធាតុទាំងនេះក៏អាចរក្សាមុខងាររបស់វាផងដែរ។ដូច្នេះហើយ គេជឿថា ការអនុវត្តយុទ្ធសាស្ត្រទាំងនេះ បន្ទាប់ពីការសិក្សាសាកល្បង អាចកាត់បន្ថយការចំណាយ។
ការធ្វើតេស្តអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅលើវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីកជារឿយៗប្រើបរិមាណគំរូតូច (<100 µl) ដូច្នេះទាមទារការពង្រីកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគោលដៅជាមួយនឹងការស៊ើបអង្កេតជាក់លាក់សម្រាប់ការបំប្លែងទៅជាសញ្ញាដែលងាយស្រួលសម្រាប់ការរកឃើញនៅខាងក្រោម (អុបទិក អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក) [53, ៥៤]។ ការធ្វើតេស្តអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅលើវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីកជារឿយៗប្រើបរិមាណគំរូតូច (<100 µl) ដូច្នេះទាមទារការពង្រីកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគោលដៅជាមួយនឹងការស៊ើបអង្កេតជាក់លាក់សម្រាប់ការបំប្លែងទៅជាសញ្ញាដែលងាយស្រួលសម្រាប់ការរកឃើញនៅខាងក្រោម (អុបទិក អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក) [53, ៥៤]។ При тестировании нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах часто используются небольшие объемы образцов (< 100 мкл), поэтому требуется амплификация целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигнал, удобный для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]. នៅពេលធ្វើតេស្តអាស៊ីត nucleic នៅលើវេទិកា microfluidic បរិមាណគំរូតូច (<100 µL) ត្រូវបានគេប្រើជាញឹកញាប់ ដូច្នេះការពង្រីកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកគោលដៅជាមួយនឹងការស៊ើបអង្កេតពិសេសគឺត្រូវបានទាមទារដើម្បីបំប្លែងវាទៅជាសញ្ញាងាយស្រួលសម្រាប់ការរកឃើញជាបន្តបន្ទាប់ (អុបទិក អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក) [៥៣, ៥៤] ។微流控微流控平台平台的核酸通常小样本量使用小样本量 (<100 μ使用使用使用特定特定核酸核酸核酸核酸核酸核酸为为为检测检测 (光学光学光学光学光学和和和磁学) 的信号 [53, 54 ]។微流控微流控上上的核酸核酸使用小样本量 (<100 μ特定特定特定特定探针目标目标目标目标为为下游下游下游 (光学光学下游光学电学电学电学电学) 的信号 [53, 54, 5454 ]។ Обнаружение нуклеиновых кислот на микрожидкостных платформах обычно использует небольшие объемы образцов (<100 мкл), что требует амплификации целевых нуклеиновых кислот с помощью специальных зондов для преобразования в сигналы для последующего обнаружения (оптического, электрического и магнитного) [53, 54]]. ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic នៅលើ microfluidic platforms ជាធម្មតាប្រើបរិមាណគំរូតូច (<100 μl) ដែលតម្រូវឱ្យមានការពង្រីកនៃអាស៊ីត nucleic គោលដៅជាមួយនឹងការស៊ើបអង្កេតពិសេសដើម្បីបំប្លែងពួកវាទៅជាសញ្ញាសម្រាប់ការរកឃើញជាបន្តបន្ទាប់ (អុបទិក អគ្គិសនី និងម៉ាញេទិក) [53, 54]] .ការពង្រីកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីកក៏អាចបង្កើនល្បឿននៃប្រតិកម្ម បង្កើនប្រសិទ្ធភាពដែនកំណត់នៃការរកឃើញ កាត់បន្ថយតម្រូវការគំរូ និងកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការរកឃើញ [55, 56] ។ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ ជាមួយនឹងការសម្រេចបាននូវការរកឃើញលឿន និងត្រឹមត្រូវ វិធីសាស្ត្រពង្រីកអាស៊ីត nucleic ជាច្រើនត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយឌីក រួមទាំង PCR និងប្រតិកម្ម amplification isothermal មួយចំនួន។ផ្នែកនេះនឹងសង្ខេបវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ដោយផ្អែកលើប្រព័ន្ធ microfluidic ។
PCR គឺជាការក្លែងធ្វើនៃដំណើរការចម្លង DNA នៃសារពាង្គកាយមួយ ដែលទ្រឹស្តីត្រូវបានពិពណ៌នាលម្អិតនៅកន្លែងផ្សេង ហើយនឹងមិនត្រូវបានពិភាក្សានៅទីនេះទេ។PCR អាចពង្រីកចំនួនតូចបំផុតនៃ DNA/RNA គោលដៅក្នុងអត្រាអិចស្ប៉ូណង់ស្យែល ដែលធ្វើឱ្យ PCR ជាឧបករណ៍ដ៏មានឥទ្ធិពលសម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ក្នុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះ ឧបករណ៍មីក្រូហ្វ្លុយឌីសចល័តជាច្រើនដែលបំពាក់ដោយប្រព័ន្ធជិះកង់កម្ដៅ PCR ត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីបំពេញតាមតម្រូវការនៃការវិនិច្ឆ័យដោយយកចិត្តទុកដាក់ [57, 58] ។On-chip PCR អាចត្រូវបានបែងចែកជាបួនប្រភេទ (ធម្មតា លំហូរបន្ត ប្តូរចន្លោះ និង PCR convective) យោងតាមវិធីសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យសីតុណ្ហភាពផ្សេងៗគ្នា [59] ។ឧទាហរណ៍ Gee et al ។[60] បានបង្កើតវិធីសាស្រ្ត PCR quantitative quantitative PCR (RT-qPCR) ដោយផ្ទាល់នៅលើវេទិកា microfluidic ផ្ទាល់របស់ពួកគេសម្រាប់ការរកឃើញ multiplex នៃមេរោគ SARS-CoV-2, influenza A និង B នៅក្នុងសំណាកបំពង់ក (រូបភាព 3a) ។Park et al ។[61] បានបង្កើតបន្ទះសៀគ្វីវិភាគមេរោគដ៏សាមញ្ញមួយដោយរួមបញ្ចូលខ្សែភាពយន្តស្តើង PCR អេឡិចត្រូត និងម៉ូឌុលមីក្រូហ្វ្លុយឌីកដែលមានមូលដ្ឋានលើ polydimethylsiloxane ដែលដំណើរការដោយម្រាមដៃ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការងារទាំងពីរនេះបង្កប់នូវភាពខ្វះខាតទូទៅនៃ PCR ធម្មតា។PCR តម្រូវឱ្យជិះកង់កម្ដៅ ដែលកំណត់ការធ្វើឱ្យឧបករណ៍តូចបន្ថែមទៀត និងកាត់បន្ថយពេលវេលាសាកល្បង។
ការអភិវឌ្ឍន៍នៃលំហូរបន្តដែលមានមូលដ្ឋានលើ microfluidic និង PCR ដែលផ្លាស់ប្តូរលំហគឺមានសារៈសំខាន់ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហានេះ។ដោយប្រើឆានែល serpentine វែងឬឆានែលត្រង់ខ្លី PCR លំហូរបន្តអាចផ្តល់នូវការពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័សដោយការធ្វើចរាចរសារធាតុប្រតិកម្មយ៉ាងសកម្មនៅក្នុងតំបន់ preheat ចំនួនបីជាមួយនឹងស្នប់ off-chip ។ប្រតិបត្តិការនេះដោយជោគជ័យជៀសវាងដំណាក់កាលផ្លាស់ប្តូររវាងសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មខុសៗគ្នា ហើយដូច្នេះកាត់បន្ថយពេលវេលាសាកល្បងយ៉ាងសំខាន់ [62] (រូបភាព 3b) ។នៅក្នុងការសិក្សាមួយផ្សេងទៀតដោយ Jung et al ។[63] បានស្នើរឧបករណ៍វិភាគហ្សែន PCR រ៉ូតារីងថ្មី ដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវលក្ខណៈនៃ PCR ថេរ និងលំហូរសម្រាប់ PCR បញ្ច្រាស ultrafast និង multiplex (រូបភាព 3c) ។សម្រាប់ការពង្រីកអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក មីក្រូឈីប PCR នឹងត្រូវបានបង្វិលតាមរយៈប្លុកកំដៅបីនៅសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា៖ 1. ប្លុក Denaturation 94°C, 2. Annealing block នៅសីតុណ្ហភាព 58°C, 3. ប្លុកពង្រីកនៅ 72°C។
ការអនុវត្ត PCR ក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយវីក។ការបង្ហាញគ្រោងការណ៍នៃ dirRT-qPCR នៅលើវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយឌីក (កែសម្រួលពី [60]) ។b ការបង្ហាញគ្រោងការណ៍នៃ microarray PCR លំហូរបន្តដោយផ្អែកលើឆានែល serpentine (កែសម្រួលពី [62]) ។c តំណាងគ្រោងការណ៍នៃឧបករណ៍វិភាគហ្សែន PCR រ៉ូតារីស រួមមានមីក្រូឈីប ប្លុកកំដៅបី និងម៉ូទ័រ stepper (កែសម្រួលពី [63]) ។d ដ្យាក្រាមនៃ thermoconvection PCR ជាមួយ centrifugation និងការដំឡើង (កែសម្រួលពី [64]) ។DirRT-qPCR, ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ polymerase បញ្ច្រាសបរិមាណដោយផ្ទាល់
ដោយប្រើ capillaries និងរង្វិលជុំឬសូម្បីតែចានស្តើង convection PCR អាចពង្រីកអាស៊ីដ nucleic យ៉ាងឆាប់រហ័សដោយ convection កំដៅដោយឥតគិតថ្លៃធម្មជាតិដោយមិនចាំបាច់មានស្នប់ខាងក្រៅ។ឧទាហរណ៍ វេទិកា microfluidic olefin polymer cyclic ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅលើដំណាក់កាលកំដៅបង្វិលប្រឌិតដែលប្រើការជិះកង់កម្ដៅជាមួយ centrifugation នៅក្នុង microchannel PCR loop [64] (រូបភាព 3d)។ដំណោះស្រាយប្រតិកម្មត្រូវបានជំរុញដោយកំដៅ convection ដែលបន្តផ្លាស់ប្តូរសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ និងទាបនៅក្នុង microchannel ដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ annular ។ដំណើរការ amplification ទាំងមូលអាចត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 10 នាទីជាមួយនឹងដែនកំណត់នៃការរកឃើញ 70.5 pg/channel ។
ដូចដែលបានរំពឹងទុក PCR រហ័សគឺជាឧបករណ៍ដ៏មានអានុភាពសម្រាប់ប្រព័ន្ធវិភាគម៉ូលេគុលការឆ្លើយតប និងការវិភាគពហុគុណដែលរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងពេញលេញ។PCR រហ័សកាត់បន្ថយពេលវេលាដែលត្រូវការក្នុងការរកឃើញ SARS-CoV-2 យ៉ាងសំខាន់ ដែលរួមចំណែកដល់ការគ្រប់គ្រងប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពនៃជំងឺរាតត្បាត COVID-19។
PCR ទាមទារ​ម៉ាស៊ីន​កម្ដៅ​ស្មុគ្រស្មាញ​ដែល​មិន​ស័ក្តិសម​សម្រាប់ POCT។ថ្មីៗនេះ បច្ចេកទេស amplification isothermal ត្រូវបានអនុវត្តចំពោះ microfluidics រួមទាំង ប៉ុន្តែមិនកំណត់ចំពោះ LAMP, recombinase polymerase amplification (RPA) និង amplification ដោយផ្អែកលើលំដាប់អាស៊ីត nucleic [65,66,67,68]។ជាមួយនឹងបច្ចេកទេសទាំងនេះ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកត្រូវបានពង្រីកនៅសីតុណ្ហភាពថេរ ដែលជួយសម្រួលដល់ការបង្កើតឧបករណ៍ POCT ចល័តដែលមានតំលៃថោក និងងាយរងគ្រោះខ្លាំងសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល។
ការវិភាគចង្កៀងដែលមានមូលដ្ឋានលើមីក្រូហ្វ្លុយវីឌីកដែលឆ្លងកាត់កម្រិតខ្ពស់អនុញ្ញាតឱ្យរកឃើញជំងឺឆ្លងជាច្រើន [42, 69, 70, 71] ។នៅក្នុងការរួមផ្សំជាមួយនឹងប្រព័ន្ធមីក្រូហ្វ្លុយឌីស centrifugal ចង្កៀងអាចជួយសម្រួលដល់ស្វ័យប្រវត្តិកម្មនៃការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក [69, 72, 73, 74, 75] ។SlipChip spin-and-react ត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់ការរកឃើញដោយមើលឃើញនៃបាក់តេរីប៉ារ៉ាឡែលជាច្រើនដោយប្រើ LAMP [76] (រូបភាព 4a)។នៅពេលប្រើ LAMP ដែលត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងក្នុងការធ្វើការវិភាគ សមាមាត្រសញ្ញា fluorescence-to-noise គឺប្រហែល 5 ដង ហើយដែនកំណត់នៃការរកឃើញបានឈានដល់ 7.2 ច្បាប់ចម្លង/μl នៃ DNA ហ្សែន។ លើសពីនេះទៅទៀត អត្ថិភាពនៃមេរោគបាក់តេរីរំលាយអាហារទូទៅចំនួន 5 រួមមាន Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Vibrio fluvialis និង Vibrio parahaemolyticus ត្រូវបានគេមើលឃើញដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រក្នុងរយៈពេល < 60 នាទី។ លើសពីនេះទៅទៀត អត្ថិភាពនៃមេរោគបាក់តេរីរំលាយអាហារទូទៅចំនួន 5 រួមមាន Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Vibrio fluvialis និង Vibrio parahaemolyticus ត្រូវបានគេមើលឃើញដោយផ្អែកលើវិធីសាស្ត្រក្នុងរយៈពេល < 60 នាទី។លើសពីនេះទៅទៀត វត្តមានរបស់បាក់តេរីបង្កជំងឺទូទៅចំនួនប្រាំនៃបំពង់រំលាយអាហារ រួមមាន Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Vibrio fluvialis និង Vibrio parahaemolyticus ត្រូវបានគេមើលឃើញដោយប្រើវិធីនេះក្នុងរយៈពេលតិចជាង 60 នាទី។此外, 基于基于方法方法在 <60 分钟分钟可可了五种常见消化道细菌病存在存在存在存在存在芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌肠杆菌肠杆菌肠杆菌肠杆菌沙门氏氏菌菌菌菌菌和和和和弧菌弧菌此外此外此外该该方法 <60 分钟内视化内种种种消化道的存在存在存在存在芽孢杆菌芽孢杆菌芽孢杆菌肠杆菌肠杆菌肠杆菌肠杆菌菌菌菌菌菌菌菌副溶血副溶血副溶血 ... 弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌弧菌 HIPលើសពីនេះ វត្តមានរបស់បាក់តេរីបង្ករោគក្នុងក្រពះពោះវៀនទូទៅចំនួន 5 រួមមាន Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella enterica, Vibrio fluvius និង Vibrio parahaemolyticus ត្រូវបានគេមើលឃើញដោយប្រើវិធីនេះក្នុងរយៈពេលតិចជាង 60 នាទី។
គុណសម្បត្តិនៃ LAMP នៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយវីករួមមាន ក្នុងចំណោមរបស់ផ្សេងទៀត ការឆ្លើយតបរហ័ស និងការរកឃើញខ្នាតតូច។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្ម (ប្រហែល 70 អង្សារសេ) អេរ៉ូសូលត្រូវបានបង្កើតដោយជៀសមិនរួចក្នុងអំឡុងពេលចង្កៀង ដែលបណ្តាលឱ្យមានអត្រាវិជ្ជមានមិនពិតខ្ពស់។ភាពជាក់លាក់នៃការវិភាគ ការរចនាបឋម និងការគ្រប់គ្រងសីតុណ្ហភាពក៏ត្រូវធ្វើឱ្យប្រសើរសម្រាប់ចង្កៀងផងដែរ។លើសពីនេះ ការរចនាបន្ទះឈីបដែលអនុវត្តការរកឃើញគោលដៅច្រើននៅលើបន្ទះឈីបតែមួយគឺមានតម្លៃដ៏អស្ចារ្យ ហើយគួរតែត្រូវបានអភិវឌ្ឍ។លើសពីនេះទៀត LAMP គឺសមរម្យសម្រាប់ការរកឃើញពហុគោលបំណងរួមបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងបន្ទះឈីបមួយ ដែលមានសារៈសំខាន់ដ៏អស្ចារ្យ ប៉ុន្តែនៅតែមានកន្លែងច្រើនសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍។
អត្រាវិជ្ជមានមិនពិតខ្ពស់នៃចង្កៀងអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយមួយផ្នែកជាមួយ RPA ដោយសារតែសីតុណ្ហភាពប្រតិកម្មទាប (~37 °C) បណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាហួតតិចតួច [77] ។នៅក្នុងប្រព័ន្ធ RPA, primer ផ្ទុយគ្នាពីរផ្តួចផ្តើមការសំយោគ DNA ដោយភ្ជាប់ទៅនឹង recombinase ហើយ amplification អាចត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 10 នាទី [78,79,80,81] ។ដូច្នេះដំណើរការ RPA ទាំងមូលគឺលឿនជាង PCR ឬ LAMP ។ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ បច្ចេកវិទ្យាមីក្រូហ្វ្លុយឌីកត្រូវបានបង្ហាញឱ្យប្រសើរឡើងបន្ថែមទៀតនូវល្បឿន និងភាពត្រឹមត្រូវនៃ RPA [82,83,84] ។ឧទាហរណ៍ Liu et al ។[85] បានបង្កើតការវាយតម្លៃលំហូរបន្ទាប់បន្សំ polymerase recombinase រួមបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់ microfluidic សម្រាប់ការរកឃើញយ៉ាងឆាប់រហ័សនិងរសើបនៃ SARS-CoV-2 ដោយរួមបញ្ចូលការចម្លងបញ្ច្រាស RPA (RT-RPA) និងប្រព័ន្ធរកឃើញបន្ទះតេស្តលំហូរក្រោយជាសកល។ចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធមីក្រូហ្វ្លុយឌីសតែមួយ។រូបភាពទី ៤ ខ) ។ដែនកំណត់នៃការរកឃើញគឺ 1 ច្បាប់ចម្លង/µl ឬ 30 ច្បាប់ចម្លង/គំរូ ហើយការរកឃើញអាចត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេលប្រហែល 30 នាទី។គង់ et al.បានបង្កើតឧបករណ៍ microfluidic ដែលអាចពាក់បាន។[86] បានប្រើសីតុណ្ហភាពរាងកាយ និងប្រព័ន្ធរាវរក fluorescence ដែលមានមូលដ្ឋានលើទូរសព្ទចល័ត ដើម្បីរកឃើញមេរោគអេដស៍-1 DNA យ៉ាងឆាប់រហ័ស និងដោយផ្ទាល់ដោយប្រើ RPA (រូបភាព 4c) ។ការវិភាគ RPA ដែលអាចពាក់បានរកឃើញ 100 ច្បាប់ចម្លង/មីលីលីត្រនៃលំដាប់គោលដៅក្នុងរយៈពេល 24 នាទី ដែលបង្ហាញពីសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃទារកដែលឆ្លងមេរោគអេដស៍-1 នៅក្នុងការកំណត់ធនធានដែលមានកម្រិត។
ការពង្រីក isothermal នៅក្នុងការធ្វើតេស្តចំណុចនៃការថែទាំ (POCT) ។ការអភិវឌ្ឍន៍ និងការផលិតនៃការបង្វិល និងប្រតិកម្ម SlipChip ។បន្ទាប់ពីការផ្សារប្លាស្មា បន្ទះសៀគ្វីខាងលើ និងខាងក្រោមត្រូវបានផ្គុំជាមួយនឹងគ្រាប់ ដើម្បីបង្កើតជាបន្ទះសៀគ្វីចុងក្រោយ (កែសម្រួលពី [76])។b គ្រោងការណ៍នៃប្រព័ន្ធ MI-IF-RPA សម្រាប់ការរកឃើញ COVID-19 (កែសម្រួលពី [85])។c គ្រោងការណ៍នៃការធ្វើតេស្ត RPA ដែលអាចពាក់បានសម្រាប់ការរកឃើញយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃមេរោគអេដស៍-1 DNA (កែសម្រួលពី [86]) ។SE Salmonella enterica, VF Vibrio fluvius, VP Vibrio parahaemolyticus, BC Bacillus cereus, EC Escherichia coli, FAM carboxyfluorescein, មេរោគ immunodeficiency របស់មនុស្សអេដស៍, RPA recombinase polymerase amplification, LED light emitting diode, MI-IF-RPA Polycomflase ទាប ការពង្រីក
RPA ដែលមានមូលដ្ឋានលើ Microfluidic កំពុងអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័ស ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការចំណាយលើការផលិតបន្ទះឈីប និងការប្រើប្រាស់ប្រតិកម្មគឺខ្ពស់ពេក ហើយត្រូវតែកាត់បន្ថយដើម្បីបង្កើនលទ្ធភាពប្រើប្រាស់បច្ចេកវិទ្យានេះ។លើសពីនេះទៀតភាពប្រែប្រួលខ្ពស់នៃ RPA អាចប៉ះពាល់ដល់ការពង្រីកនៃផលិតផលដែលមិនជាក់លាក់ជាពិសេសនៅក្នុងវត្តមាននៃការចម្លងរោគ។ដែនកំណត់ទាំងនេះអាចប៉ះពាល់ដល់ការអនុវត្ត RPA នៅក្នុងប្រព័ន្ធមីក្រូហ្វ្លុយឌីក និងទទួលបានការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពបន្ថែមទៀត។primers និង probes ដែលបានរចនាយ៉ាងល្អសម្រាប់គោលដៅផ្សេងៗក៏ត្រូវការផងដែរ ដើម្បីបង្កើនលទ្ធភាពនៃយុទ្ធសាស្រ្តមីក្រូហ្វ្លុយឌីកដែលមានមូលដ្ឋានលើ RPA នៅក្នុង POCT ។
Cas13 និង Cas12a មានសមត្ថភាពក្នុងការបំបែកអាស៊ីត nucleic ដោយចៃដន្យ ហើយដូច្នេះអាចត្រូវបានបង្កើតឡើងជាឧបករណ៍រាវរក និងវិភាគ។Cas13 និង Cas12a ត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្មនៅពេលភ្ជាប់ទៅនឹង DNA ឬ RNA គោលដៅរៀងៗខ្លួន។នៅពេលដែលបានធ្វើឱ្យសកម្ម ប្រូតេអ៊ីនចាប់ផ្តើមបំបែកអាស៊ីត nucleic ផ្សេងទៀតដែលនៅក្បែរនោះ បន្ទាប់មកការណែនាំ RNAs សំដៅទៅលើអាស៊ីត nucleic ជាក់លាក់នៃធាតុបង្កជំងឺអាចបំបែកការស៊ើបអង្កេត fluorescent និងបញ្ចេញ fluorescence ។ដោយផ្អែកលើទ្រឹស្តីនេះ Kellner et al ។[87] បានបង្កើតវិធីសាស្ត្រដែលមានមូលដ្ឋានលើ Cas13 [Specific High-sensitivity High-sensitivity Enzymatic Reporter UnLOCKING (SHERLOCK)] និង Broughton et al ។[88] បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តមួយផ្សេងទៀតដោយផ្អែកលើ Cas12a [CRISPR Trans Reporter ផ្តោតលើ DNA endonuclease (DTECR)] ។
ក្នុងប៉ុន្មានឆ្នាំថ្មីៗនេះ វិធីសាស្រ្តផ្សេងៗសម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកដោយផ្អែកលើ CRISPR បានបង្ហាញខ្លួន [89, 90] ។វិធីសាស្ត្រដែលមានមូលដ្ឋានលើ CRISPR សាមញ្ញ ច្រើនតែប្រើប្រាស់ពេលវេលា និងកម្លាំងពលកម្មច្រើន ដោយសារនីតិវិធីជាច្រើនរួមទាំងការទាញយកអាស៊ីត nucleic ការពង្រីក និងការរកឃើញ CRISPR ។ការ​បញ្ចេញ​វត្ថុរាវ​ទៅ​ខ្យល់​អាច​បង្កើន​ឱកាស​នៃ​លទ្ធផល​វិជ្ជមាន​មិន​ពិត។ដែលបានផ្តល់ឱ្យខាងលើប្រព័ន្ធដែលមានមូលដ្ឋានលើ CRISPR ត្រូវការការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពយ៉ាងខ្លាំង។
វេទិកា microfluidic ដែលត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយ pneumatically ដែលអាចធ្វើការវិភាគ 24 ស្របគ្នាត្រូវបានបង្កើតឡើងសម្រាប់កម្មវិធីរាវរក CRISPR-Cas12a និង CRISPR-Cas13a [91] ។ប្រព័ន្ធនេះត្រូវបានបំពាក់ដោយឧបករណ៍រាវរក fluorescence ដែលឆ្លងកាត់ការពង្រីកអាស៊ីត nucleic និងរកឃើញសំណាក femtomolar DNA និង RNA ដោយស្វ័យប្រវត្តិ។Chen et al ។[92] ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ recombinase amplification ជាមួយនឹងប្រព័ន្ធ CRISPR-Cas12a នៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយឌីស centrifugal (រូបភាព 5a) ។ការងារនេះជំនះការលំបាកក្នុងការរួមបញ្ចូលដំណើរការទាំងពីរនេះ ពីព្រោះ Cas12a អាចរំលាយ DNA របស់អ្នកនាំសារ និងរារាំងដំណើរការពង្រីក។លើសពីនេះទៀត Chen et al ។[92] បន្ថែមពីនេះទុកមុននូវសារធាតុប្រតិកម្មនៅក្នុងការគ្រប់គ្រងមីក្រូហ្វ្លុយហ្គាល់ centrifugal ដើម្បីបញ្ចប់ដំណើរការទាំងមូលដោយស្វ័យប្រវត្តិ។នៅក្នុងការងារមួយផ្សេងទៀត Silva et al ។[93] បានបង្កើតវិធីសាស្ត្រវិនិច្ឆ័យដោយគ្មាន CRISPR/Cas12a amplification និងស្មាតហ្វូនដើម្បីរកឱ្យឃើញ SARS-CoV-2 (រូបភាព 5b) ។ការវិភាគនេះ ត្រូវបានគេស្គាល់ថាជាប្រព័ន្ធគ្មានការពង្រីកតាមទូរសព្ទដៃ រួមមាន CRISPR/Cas-dependent enzyme ដែលផ្អែកលើការមើលឃើញស្មាតហ្វូននៃសញ្ញាពពុះដែលបង្កើតដោយ catalase នៅក្នុងបណ្តាញមីក្រូហ្វ្លុយឌីក។ការរកឃើញយ៉ាងរសើបនៃអាស៊ីត nucleic តិចជាង 50 ច្បាប់ចម្លង/µl ដោយមិនមានការពង្រីកជាមុន ដំណើរការទាំងមូលពីការចាក់គំរូរហូតដល់ការអានសញ្ញាចំណាយពេលត្រឹមតែ 71 នាទីប៉ុណ្ណោះ។
វិធីសាស្រ្តរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកផ្អែកលើ CRISPR ។Centrifugal POCT សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលរួមបញ្ចូលគ្នាដោយផ្អែកលើ CRISPR (កែសម្រួលពី [92]) ។b ការអភិវឌ្ឍន៍ការធ្វើតេស្ត CASCADE សម្រាប់ការវិភាគលើស្មាតហ្វូននៃ SARS-CoV-2 (កែសម្រួលពី [93]) ។RAA recombinase amplification, គំនូរ protospacer នៅជិត PAM, CRISPR ចង្កោម palindromic ធ្វើឡើងវិញខ្លីៗនៅចន្លោះពេលទៀងទាត់, ប្រព័ន្ធ CASCADE ដោយគ្មានការពង្រីកទូរស័ព្ទដៃជាមួយ CRISPR/CAS-dependent enzymes, 1-ethyl-3-[3-dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochloride EDC
ជាជំហានចុងក្រោយក្នុងការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ការរកឃើញសញ្ញាបង្ហាញដោយផ្ទាល់នូវលទ្ធផលរោគវិនិច្ឆ័យ និងជាកត្តាសំខាន់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ POCT ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព រសើប និងត្រឹមត្រូវ។សញ្ញាអាចត្រូវបានអានដោយប្រើវិធីសាស្រ្តជាច្រើនដូចជា fluorescent, electrochemical, colorimetric និងយុទ្ធសាស្រ្តម៉ាញេទិក។នៅក្នុងផ្នែកនេះ យើងពិពណ៌នាអំពីហេតុផលសម្រាប់វិធីសាស្រ្តនីមួយៗ និងប្រៀបធៀបការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលនៃជំងឺឆ្លងនៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយឌីក។
យុទ្ធសាស្រ្តដែលមានមូលដ្ឋានលើហ្វ្លុយអូរីសត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ POCT នៃជំងឺឆ្លង ដោយសារគុណសម្បត្តិដ៏គួរឱ្យកត់សម្គាល់របស់ពួកគេនៃភាពប្រែប្រួលដ៏ល្អឥតខ្ចោះ ការចំណាយទាប ភាពងាយស្រួលនៃប្រតិបត្តិការ និងការវិភាគចំណុចនៃការថែទាំ [94, 95] ។យុទ្ធសាស្រ្តទាំងនេះប្រើ fluorophores ដែលមានស្លាកដូចជា fluorescent dyes និង nanomaterials ដើម្បីបង្កើតសញ្ញាដែលអាចរកឃើញ (ការបង្កើន fluorescence ឬ quenching) ។ការរកឃើញនេះបង្ហាញថាយុទ្ធសាស្រ្តផ្អែកលើហ្វ្លុយអូរីសិនអាចត្រូវបានបែងចែកទៅជាការដាក់ស្លាក fluorescent ដោយផ្ទាល់ ការបើកសញ្ញា និងការរកឃើញសញ្ញា fluorescent បិទ [96] ។ការរកឃើញស្លាក fluorescent ដោយផ្ទាល់ ប្រើស្លាក fluorescent ពិសេស ដើម្បីដាក់ស្លាក ligands ជាក់លាក់ ដែលបង្កើតចំនួនជាក់លាក់នៃ fluorescence នៅពេលជ្រើសរើសភ្ជាប់ទៅគោលដៅមួយ។សម្រាប់ការរកឃើញ fluorescence ផ្អែកលើសញ្ញា គុណភាពនៃសញ្ញា fluorescent គឺទាក់ទងជាវិជ្ជមានទៅនឹងទំហំនៃចំណាប់អារម្មណ៍។អាំងតង់ស៊ីតេនៃពន្លឺគឺមានភាពធ្វេសប្រហែសក្នុងការអវត្ដមាននៃគោលដៅ ហើយអាចរកឃើញនៅពេលដែលមានបរិមាណគ្រប់គ្រាន់នៃគោលដៅ។ផ្ទុយទៅវិញ អាំងតង់ស៊ីតេនៃ fluorescence ដែលបានរកឃើញដោយ fluorescence "signal-off" គឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងបរិមាណនៃគោលដៅ ដែលដំបូងឈានដល់តម្លៃអតិបរមា និងថយចុះជាលំដាប់ នៅពេលដែលគោលដៅត្រូវបានពង្រីក។ជាឧទាហរណ៍ ដោយប្រើយន្តការ CRISPR-Cas13a ដែលពឹងផ្អែកលើគោលដៅ - ការបោសសំអាត Tian et al ។[97] បានបង្កើតយុទ្ធសាស្ត្រទទួលស្គាល់បែបប្រលោមលោក ដើម្បីរកឃើញ RNAs ដែលឆ្លងកាត់ការចម្លងបញ្ច្រាសដោយផ្ទាល់ (រូបភាព 6a) ។នៅពេលភ្ជាប់ជាមួយ RNAs គោលដៅបំពេញបន្ថែម ស្មុគស្មាញ CRISPR-Cas13-RNA អាចត្រូវបានធ្វើឱ្យសកម្ម ដែលបង្កឱ្យមានការបំបែកបំប្លែងដោយ RNAs អ្នករាយការណ៍មិនជាក់លាក់។អ្នករាយការណ៍ដែលមានស្លាក fluorescently [fluorophore (F)] ត្រូវបានពន្លត់ដោយ quencher (Q) នៅដដែល និង fluoresces នៅពេលដែល cleaved ដោយ activated complex ។
អត្ថប្រយោជន៍នៃការរកឃើញអេឡិចត្រូគីមីគឺល្បឿនរាវរកខ្ពស់ ការផលិតងាយស្រួល ការចំណាយទាប ងាយស្រួលយកតាមខ្លួន និងការគ្រប់គ្រងដោយស្វ័យប្រវត្តិ។វាគឺជាវិធីសាស្ត្រវិភាគដ៏មានអានុភាពសម្រាប់កម្មវិធី POCT ។ដោយផ្អែកលើត្រង់ស៊ីស្ទ័របែបផែនវាល graphene Gao et al ។[98] បានបង្កើត nanobiosensor សម្រាប់ការរកឃើញ multiplex នៃ antigens ជំងឺ Lyme ពីបាក់តេរី Borrelia burgdorferi ជាមួយនឹងដែនកំណត់នៃការរកឃើញ 2 pg/mL (រូបភាព 6b) ។
ការពិនិត្យ Colorimetric ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងកម្មវិធី POCT ដោយទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍ពីគុណសម្បត្តិនៃការចល័ត ការចំណាយទាប ភាពងាយស្រួលនៃការរៀបចំ និងការអានដោយមើលឃើញ។ការរកឃើញពណ៌អាចប្រើអុកស៊ីតកម្មនៃ peroxidase ឬសារធាតុ nanomaterials ស្រដៀងនឹង peroxidase ការប្រមូលផ្តុំនៃ nanomaterials និងការបន្ថែមថ្នាំជ្រលក់សូចនាករដើម្បីបំប្លែងព័ត៌មានអំពីវត្តមាននៃអាស៊ីត nucleic គោលដៅទៅជាការផ្លាស់ប្តូរពណ៌ដែលអាចមើលឃើញ [99, 100, 101] ។គួរកត់សម្គាល់ថា សារធាតុណាណូពណ៌មាសត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍យុទ្ធសាស្ត្រពណ៌ ហើយដោយសារតែសមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការជំរុញការផ្លាស់ប្តូរពណ៌យ៉ាងឆាប់រហ័ស និងគួរឱ្យកត់សម្គាល់ មានការចាប់អារម្មណ៍កាន់តែខ្លាំងឡើងក្នុងការអភិវឌ្ឍវេទិកា colorimetric POCT សម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃជំងឺឆ្លង [102] ។ជាមួយនឹងឧបករណ៍ centrifugal microfluidic រួមបញ្ចូលគ្នា [103] ភ្នាក់ងារបង្កជំងឺក្នុងអាហារនៅក្នុងគំរូទឹកដោះគោដែលមានមេរោគអាចត្រូវបានរកឃើញដោយស្វ័យប្រវត្តិនៅកម្រិតនៃកោសិកាបាក់តេរី 10 ហើយលទ្ធផលអាចអានដោយមើលឃើញក្នុងរយៈពេល 65 នាទី (រូបភាព 6c) ។
បច្ចេកទេសចាប់សញ្ញាម៉ាញេទិកអាចរកឃើញការវិភាគយ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយប្រើវត្ថុធាតុម៉ាញ៉េទិច ហើយមានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងចំពោះកម្មវិធី POCT ក្នុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះ។បច្ចេកទេសចាប់សញ្ញាម៉ាញេទិកមានគុណសម្បត្តិពិសេសមួយចំនួនដូចជា សម្ភារៈម៉ាញេទិកដែលមានតម្លៃទាប ជាជាងសមាសធាតុអុបទិកដែលមានតម្លៃថ្លៃ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ដែនម៉ាញេទិកធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពនៃការរកឃើញ និងកាត់បន្ថយពេលវេលារៀបចំគំរូ [104] ។លើសពីនេះ លទ្ធផលនៃការស៊ើបអង្កេតម៉ាញេទិចបង្ហាញពីភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ភាពប្រែប្រួល និងសមាមាត្រសញ្ញា-សំឡេងរំខានខ្ពស់ ដោយសារសញ្ញាផ្ទៃខាងក្រោយម៉ាញេទិកមិនសំខាន់នៃគំរូជីវសាស្ត្រ [105] ។Sharma et al ។រួមបញ្ចូលគ្នានូវ biosensor ដែលមានមូលដ្ឋានលើផ្លូវរូងក្រោមដីម៉ាញេទិកចូលទៅក្នុងវេទិកាមីក្រូឈីបចល័ត។[106] សម្រាប់ការរកឃើញ multiplex នៃធាតុបង្កជំងឺ (រូបភាព 6d) ។Biosensors រកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក subnanomolar ដាច់ដោយឡែកពីភ្នាក់ងារបង្កជំងឺ។
វិធីសាស្ត្រចាប់សញ្ញាធម្មតា។គំនិតនៃការរកឃើញដែលមានមូលដ្ឋានលើមូលដ្ឋាននៃ Cas13a (កែសម្រួលពី [97]) ។b Graphene nanobiosensor FET រួមផ្សំជាមួយ Lyme GroES scFv (កែសម្រួលពី [98])។c សូចនាករ Colorimetric សម្រាប់ការរកឃើញ multiplex នៃធាតុបង្កជំងឺក្នុងអាហារនៅក្នុងបន្ទះឈីប microfluidic centrifugal៖ គំរូលេខ 1 និងលេខ 3 ដែលមានភ្នាក់ងារបង្កជំងឺគោលដៅ និងលេខ 2 លេខ 4 និងលេខ 5 សំណាកដោយគ្មានមេរោគគោលដៅ (កែសម្រួលពី [103]) .d Biosensor ផ្អែកលើប្រសព្វផ្លូវរូងក្រោមដីម៉ាញេទិក រួមទាំងវេទិកា ឧបករណ៍ពង្រីកប្លុកដែលភ្ជាប់មកជាមួយ អង្គភាពបញ្ជា និងការផ្គត់ផ្គង់ថាមពលសម្រាប់ការបង្កើត/ទទួលសញ្ញា (កែសម្រួលពី [106])។GFET Graphene FET, Escherichia coli, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio parahaemolyticus, Listeria monocytogenes, កុំព្យូទ័រ PC, PDMS Dimethicone, PMMA polymethyl methacrylate
ទោះបីជាមានលក្ខណៈល្អឥតខ្ចោះនៃវិធីសាស្ត្ររាវរកខាងលើក៏ដោយក៏ពួកគេនៅតែមានគុណវិបត្តិ។វិធីសាស្រ្តទាំងនេះត្រូវបានប្រៀបធៀប (តារាងទី 1) រួមទាំងកម្មវិធីមួយចំនួនដែលមានព័ត៌មានលម្អិត (គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិ)។
ជាមួយនឹងការអភិវឌ្ឍនៃ microfluidics ប្រព័ន្ធមីក្រូអេឡិចត្រូនិច បច្ចេកវិទ្យាណាណូ និងវិទ្យាសាស្ត្រសម្ភារៈ ការប្រើប្រាស់បន្ទះសៀគ្វីមីក្រូហ្វ្លុយឌីកសម្រាប់ការរកឃើញជំងឺឆ្លងកំពុងរីកចម្រើនឥតឈប់ឈរ [55,96,107,108] ។ការរៀបចំយ៉ាងជាក់លាក់នៃឧបករណ៍ និងវត្ថុរាវខ្នាតតូចរួមចំណែកដល់ភាពត្រឹមត្រូវនៃការវិនិច្ឆ័យ និងប្រសិទ្ធភាពនៃការចំណាយ។ដូច្នេះហើយ សម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍បន្ថែមទៀត កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងត្រូវបានធ្វើឡើងដើម្បីបង្កើនប្រសិទ្ធភាព និងធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវបន្ទះឈីប ដែលបណ្តាលឱ្យមានបន្ទះឈីប microfluidic ជាច្រើនដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារខុសៗគ្នា។នៅទីនេះយើងណែនាំដោយសង្ខេបនូវប្រភេទទូទៅមួយចំនួននៃវេទិកា microfluidic និងប្រៀបធៀបលក្ខណៈរបស់ពួកគេ (គុណសម្បត្តិនិងគុណវិបត្តិ) ។លើសពីនេះទៀត ភាគច្រើននៃឧទាហរណ៍ដែលបានរាយខាងក្រោមផ្តោតជាចម្បងលើការប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងជំងឺ SARS-CoV-2។
LOCCs គឺជាប្រព័ន្ធវិភាគស្មុគ្រស្មាញខ្នាតតូចសាមញ្ញបំផុត ហើយប្រតិបត្តិការរបស់ពួកគេត្រូវបានបង្រួមតូច រួមបញ្ចូលគ្នា ស្វ័យប្រវត្តិ និងស្របគ្នាពីការបញ្ចូលគំរូ និងការរៀបចំ ការគ្រប់គ្រងលំហូរ និងការរាវរករាវ [109, 110] ។វត្ថុរាវត្រូវបានរៀបចំតាមរយៈធរណីមាត្រដែលបានរចនាយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន និងអន្តរកម្មនៃឥទ្ធិពលរូបវន្តជាច្រើនដូចជា ជម្រាលសម្ពាធ សកម្មភាព capillary អេឡិចត្រូឌីណាមិក វាលម៉ាញេទិក និងរលកសូរស័ព្ទ [111] ។LOCC បង្ហាញពីគុណសម្បត្តិដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៅក្នុងការបញ្ចាំងឆ្លងកាត់កម្រិតខ្ពស់ និងការរកឃើញច្រើន ជាមួយនឹងល្បឿននៃការវិភាគរហ័ស ទំហំគំរូតូច ការប្រើប្រាស់ថាមពលទាប និងប្រសិទ្ធភាពនៃការគ្រប់គ្រង និងប្រតិបត្តិការខ្ពស់។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ឧបករណ៍ LOCC គឺឆ្ងាញ់ណាស់ ហើយការផលិត ការវេចខ្ចប់ និងចំណុចប្រទាក់។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ការពហុគុណ និងការប្រើប្រាស់ឡើងវិញប្រឈមមុខនឹងការលំបាកដ៏ធំសម្បើម [96] ។បើប្រៀបធៀបទៅនឹងវេទិកាផ្សេងទៀត LOCC មានគុណសម្បត្តិពិសេសមួយទាក់ទងនឹងភាពចម្រុះនៃកម្មវិធីអតិបរមា និងភាពឆបគ្នានៃបច្ចេកវិទ្យាល្អបំផុត ប៉ុន្តែគុណវិបត្តិរបស់វាក៏ជាក់ស្តែងដែរ ពោលគឺភាពស្មុគស្មាញខ្ពស់ និងអាចដំណើរការឡើងវិញបានខ្សោយ។ការពឹងផ្អែកលើម៉ាស៊ីនបូមខាងក្រៅ ដែលច្រើនតែសំពីងសំពោង និងមានតម្លៃថ្លៃ រឹតត្បិតការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុង POCT ថែមទៀត។
ក្នុងអំឡុងពេលនៃការរាតត្បាតនៃជំងឺកូវីដ-១៩ LOCC ទទួលបានការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំង។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះដែរ មានបន្ទះឈីបថ្មីជាច្រើនដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកវិទ្យាជាច្រើន។ជាឧទាហរណ៍ ស្មាតហ្វូនឥឡូវនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយជាឧបករណ៍វិភាគចល័ត និងមានសក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យសម្រាប់ការរួមបញ្ចូល LOCC ។ព្រះអាទិត្យ et al ។[21] ប្រឌិតបន្ទះឈីប microfluidic ដែលអនុញ្ញាតឱ្យ multiplexing លំដាប់អាស៊ីត nucleic ជាក់លាក់នៃភ្នាក់ងារបង្កជំងឺចំនួន 5 រួមទាំង SARS-CoV-2 ដោយប្រើ LAMP និងវិភាគពួកវាដោយប្រើស្មាតហ្វូនក្នុងរយៈពេល 1 ម៉ោងបន្ទាប់ពីការបញ្ចប់នៃប្រតិកម្ម។ជាឧទាហរណ៍មួយទៀត Sundah et al ។[112] បានបង្កើតកុងតាក់ម៉ូលេគុល [ការពង្រីកកាតាលីករដោយការផ្លាស់ប្តូររដ្ឋម៉ូលេគុល (CATCH)] សម្រាប់ការរកឃើញដោយផ្ទាល់ និងរសើបនៃគោលដៅ SARS-CoV-2 RNA ដោយប្រើស្មាតហ្វូន។ CATCH គឺត្រូវគ្នាជាមួយ LOCC ចល័ត និងសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អ (ប្រហែល 8 RNA ច្បាប់ចម្លង/μl; < 1 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) [112] ។ CATCH គឺត្រូវគ្នាជាមួយ LOCC ចល័ត និងសម្រេចបាននូវដំណើរការល្អ (ប្រហែល 8 RNA ច្បាប់ចម្លង/μl; < 1 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) [112] ។ CATCH совместим с портативным LOCC и обеспечивает превосходную производительность (примерно 8 коперно 8 коприй) [1 копий) CATCH គឺឆបគ្នាជាមួយ LOCC ចល័ត និងផ្តល់នូវលំហូរដ៏ល្អ (ប្រហែល 8 RNA ច្បាប់ចម្លង/µl; < 1 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) [112] ។ CATCH 与便携式LOCC 兼了并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1小时）[112] ។ CATCH 与便携式LOCC 兼了并具有卓越的性能（大约8 RNA 拷贝/μl；室温下< 1小时）[112] ។ CATCH совместим с портативными LOCC и обладает превосходной производительностью (примерно 8 чрадает превосходной производительностью (примерно 8 чруадарно 8 чрупий Ратий) CATCH គឺត្រូវគ្នាជាមួយ LOCCs ចល័ត និងមានដំណើរការល្អ (ប្រហែល 8 RNA ច្បាប់ចម្លង/µl; < 1 ម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាពបន្ទប់) [112] ។លើសពីនេះ ឧបករណ៍ LOCC សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលក៏ប្រើកម្លាំងជំរុញមួយចំនួនផងដែរ ដូចជា កន្លែងទំនេរ ការលាតសន្ធឹង និងវាលអគ្គិសនី។Kang et al ។[113] បានបង្ហាញ nanoplasma-on-a-chip PCR ពេលវេលាពិត និងលឿនបំផុតសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងបរិមាណនៃ COVID-19 នៅក្នុងវាលដោយប្រើបន្ទះឈីប PCR រាវ plasmonic បូមធូលី។លី et al ។[114] ក្រោយមកបានបង្កើតបន្ទះឈីបមីក្រូហ្វ្លុយឌីកដែលជំរុញដោយលាតសន្ធឹងដែលអាចឱ្យការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃ COVID-19 ។វេទិកាប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធពង្រីក RT-LAMP ដើម្បីកំណត់ថាតើគំរូមួយមានលក្ខណៈវិជ្ជមាន ឬអវិជ្ជមាន។ក្រោយមក Ramachandran et al ។[115] សម្រេចបានជម្រាលវាលអគ្គិសនីសមស្របដោយប្រើ isotachophoresis (ITP) ដែលជាបច្ចេកទេសផ្តោតលើអ៊ីយ៉ុងជ្រើសរើសដែលត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងមីក្រូហ្វ្លុយឌីក។ជាមួយនឹង ITP គោលដៅ RNA ពីសំណាកប្រហោងច្រមុះឆៅអាចត្រូវបានបន្សុតដោយស្វ័យប្រវត្តិ។បន្ទាប់មក Ramachandran et al ។[115] ការរួមបញ្ចូលការបន្សុត ITP នេះជាមួយនឹងចង្កៀង ITP-enhanced LAMP និងការវិភាគ CRISPR បានរកឃើញ SARS-CoV-2 នៅក្នុងរន្ធច្រមុះរបស់មនុស្ស និងគំរូគ្លីនិកក្នុងរយៈពេលប្រហែល 35 នាទី។លើសពីនេះ គំនិតថ្មីៗកំពុងលេចឡើងឥតឈប់ឈរ។Jadhav et al ។[116] បានស្នើគ្រោងការណ៍រោគវិនិច្ឆ័យដោយផ្អែកលើ spectroscopy Raman ដែលត្រូវបានកែលម្អលើផ្ទៃ រួមផ្សំជាមួយឧបករណ៍មីក្រូហ្វ្លុយឌីក ដែលមានទាំងបំពង់ណាណូកាបូនដែលស្រោបដោយមាស/ប្រាក់ដែលតម្រង់ទិសបញ្ឈរ ឬបំពង់មីក្រូ/ណាណូអេឡិចត្រុងដែលអាចចោលបាន។មីក្រូឆានែលចម្រោះដែលភ្ជាប់មកជាមួយមុខងារ Membrane គឺអាចចោលបាន។ឧបករណ៍នេះស្រូបយកមេរោគពីវត្ថុរាវ/ការបញ្ចេញចេញពីរាងកាយផ្សេងៗ ដូចជាទឹកមាត់ បំពង់អាហារ និងទឹកភ្នែក។ដូច្នេះ មេរោគ titer មានច្រើន ហើយមេរោគអាចកំណត់បានយ៉ាងត្រឹមត្រូវដោយហត្ថលេខារ៉ាម៉ាន។
LOAD គឺជាវេទិកា microfluidic centrifugal ដែលដំណើរការទាំងអស់ត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយពិធីការប្រេកង់ដែលបង្វិលស្រទាប់ខាងក្រោម microstructured [110] ។ឧបករណ៍ LOAD ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយការប្រើកម្លាំង centrifugal ជាកម្លាំងជំរុញដ៏សំខាន់។សារធាតុរាវក៏ជាកម្មវត្ថុនៃកម្លាំង capillary, Euler និង Coriolis ផងដែរ។ដោយប្រើឧបករណ៍ centrifuge ការវិភាគត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងប្រតិបត្តិការរាវបន្តពីរ៉ាឌីកាល់ពីខាងក្នុងទៅទីតាំងខាងក្រៅដោយលុបបំបាត់តម្រូវការសម្រាប់បំពង់ខាងក្រៅបន្ថែម ស្នប់ ប្រដាប់ធ្វើសកម្មភាព និងសន្ទះបិទបើកសកម្ម។សរុបមក វិធីសាស្ត្រត្រួតពិនិត្យតែមួយជួយសម្រួលដល់ប្រតិបត្តិការ។កម្លាំងដែលធ្វើសកម្មភាពលើអង្គធាតុរាវក្នុងឆានែលមីក្រូហ្វ្លុយឌីកដូចគ្នានៅចម្ងាយដូចគ្នាពីមជ្ឈមណ្ឌលផ្ទុកគឺស្មើគ្នាដែលធ្វើឱ្យវាអាចធ្វើឡើងវិញនូវរចនាសម្ព័ន្ធឆានែល។ដូច្នេះ ឧបករណ៍ LOAD មានភាពសាមញ្ញ និងសន្សំសំចៃជាងក្នុងការរចនា និងផលិតជាងឧបករណ៍ LOCC ធម្មតា ខណៈដែលប្រតិកម្មភាគច្រើនឯករាជ្យ និងស្របគ្នា។ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយសារតែកម្លាំងមេកានិចខ្ពស់នៃឧបករណ៍ centrifugal សម្ភារៈបន្ទះឈីបដែលអាចប្រើបានមានកម្រិត ហើយបរិមាណតូចពិបាក។ទៅឡាន។ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ឧបករណ៍ LOAD ភាគច្រើនត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់តែការប្រើប្រាស់តែមួយប៉ុណ្ណោះ ដែលមានតម្លៃថ្លៃសម្រាប់ការរកឃើញទ្រង់ទ្រាយធំ [96, 117, 118, 119] ។
ក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះ LOAD ដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាឧបករណ៍មីក្រូហ្វ្លុយឌីកដ៏ជោគជ័យបំផុតមួយ បានទទួលការចាប់អារម្មណ៍យ៉ាងខ្លាំងពីអ្នកស្រាវជ្រាវ និងអ្នកផលិត។ដូច្នេះ LOAD បានទទួលការទទួលយកយ៉ាងទូលំទូលាយ និងត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលនៃមេរោគឆ្លង [120, 121, 122, 123, 124] ជាពិសេសក្នុងអំឡុងពេលការផ្ទុះឡើងនៃ COVID-19។ជាឧទាហរណ៍ នៅចុងឆ្នាំ 2020 Ji et al ។[60] បានបង្ហាញការវិភាគដោយផ្ទាល់ RT-qPCR សម្រាប់ការរកឃើញប៉ារ៉ាឡែលរហ័ស និងស្វ័យប្រវត្តិនៃការឆ្លងមេរោគ SARS-CoV-2 និងគ្រុនផ្តាសាយ A និង B នៅក្នុងសំណាកបំពង់ក។បន្ទាប់មក Xiong et al ។[74] បានបង្ហាញវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយអ៊ីឌីតឌីសដែលរួមបញ្ចូល LAMP សម្រាប់ការរកឃើញយ៉ាងឆាប់រហ័ស ត្រឹមត្រូវ និងក្នុងពេលដំណាលគ្នានៃមេរោគផ្លូវដង្ហើមមនុស្សប្រាំពីរ រួមទាំង SARS-CoV-2 ក្នុងរយៈពេល 40 នាទី។នៅដើមឆ្នាំ 2021 de Oliveira et al ។[73] បានបង្ហាញបន្ទះឈីប polystyrene toner centrifugal microfluidic ដែលដំណើរការដោយដៃជាមួយឧបករណ៍បង្វិលចុងម្រាមដៃ សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល RT-LAMP នៃ COVID-19។ក្រោយមក Dignan et al ។[39] បានបង្ហាញឧបករណ៍ centrifuge ចល័តដោយស្វ័យប្រវត្តិសម្រាប់ការបន្សុត SARS-CoV-2 RNA ដោយផ្ទាល់ពីផ្នែក buccal swab ។Medved et al ។[53] បានស្នើរប្រព័ន្ធសំណាក SARS-CoV-2 ក្នុងជួរជាមួយបន្ទះឈីប fluorescent microfluidic បង្វិលបរិមាណតូចមួយ ជាមួយនឹងដែនកំណត់នៃការរកឃើញ 10 ច្បាប់ចម្លង/μL និងកម្រិតវដ្តអប្បបរមា 15 នាទី។Suarez et al ។[75] ថ្មីៗនេះបានរាយការណ៍ពីការអភិវឌ្ឍន៍នៃវេទិកាមីក្រូហ្វ្លុយឌីស centrifugal ម៉ូឌុលរួមបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់ការរកឃើញដោយផ្ទាល់នៃ SARS-CoV-2 RNA នៅក្នុងគំរូ swab nasopharyngeal អសកម្មដោយកំដៅដោយប្រើ LAMP ។ឧទាហរណ៍ទាំងនេះបង្ហាញពីអត្ថប្រយោជន៍ដ៏អស្ចារ្យ និងការសន្យានៃ LOAD ក្នុងការវិភាគម៉ូលេគុលនៃ COVID-19។
នៅឆ្នាំ 1945 Muller និង Clegg [125] បានបង្ហាញជាលើកដំបូងនូវបណ្តាញមីក្រូហ្វ្លុយឌីកនៅលើក្រដាសដោយប្រើក្រដាសតម្រង និងប៉ារ៉ាហ្វីន។ក្នុងឆ្នាំ 2007 ក្រុម Whitesides [126] បានបង្កើតវេទិកាក្រដាសមុខងារដំបូងសម្រាប់ការធ្វើតេស្តប្រូតេអ៊ីន និងជាតិស្ករ។ក្រដាសបានក្លាយជាស្រទាប់ខាងក្រោមដ៏ល្អសម្រាប់ microfluidics ។ក្រដាសមានលក្ខណៈសម្បត្តិដូចជា hydrophilicity និងរចនាសម្ព័ន្ធ porous, biocompatibility ល្អឥតខ្ចោះ, ទំងន់ស្រាល, ភាពបត់បែន, foldable, ការចំណាយទាប, ភាពងាយស្រួលនៃការប្រើប្រាស់និងភាពងាយស្រួល។µPADs បុរាណមានរចនាសម្ព័ន្ធ hydrophilic/hydrophobic ដែលបង្កើតឡើងនៅលើស្រទាប់ខាងក្រោមក្រដាស។អាស្រ័យលើរចនាសម្ព័ន្ធបីវិមាត្រ μPADs អាចត្រូវបានបែងចែកជាពីរវិមាត្រ (2D) និងបីវិមាត្រ (3D) μPADs។2D µPADs ត្រូវបានផលិតដោយបង្កើតព្រំដែនទឹក ដើម្បីបង្កើតជាបណ្តាញមីក្រូហ្វ្លុយឌីក ខណៈពេលដែល 3D µPADs ជាធម្មតាត្រូវបានផលិតចេញពីស្រទាប់នៃក្រដាស 2D microfluidic ជួនកាលដោយការបត់ក្រដាស បច្ចេកទេសរអិល ឆានែលបើកចំហ និងការបោះពុម្ព 3D [96] ។វត្ថុរាវដែលមានជាតិទឹក ឬជីវសាស្រ្តនៅលើ μPAD ត្រូវបានគ្រប់គ្រងជាចម្បងដោយកម្លាំង capillary ដោយគ្មានប្រភពថាមពលខាងក្រៅ ដែលជួយសម្រួលដល់ការរក្សាទុកមុននៃសារធាតុ reagents ការគ្រប់គ្រងគំរូ និងការរកឃើញ multiplex ។ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការគ្រប់គ្រងលំហូរត្រឹមត្រូវ និងការរកឃើញពហុគុណត្រូវបានរារាំងដោយល្បឿនរាវរកមិនគ្រប់គ្រាន់ ភាពប្រែប្រួល និងលទ្ធភាពប្រើប្រាស់ឡើងវិញ [96, 127, 128, 129, 130] ។
ជាវេទិកា microfluidic មិនធម្មតា μPAD ត្រូវបានផ្សព្វផ្សាយ និងបង្កើតយ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលនៃជំងឺឆ្លងដូចជា HCV, HIV និង SARS-CoV-2 [131, 132] ។សម្រាប់ការរកឃើញដោយជ្រើសរើស និងរសើបនៃ HCV, Tengam et al ។[133] បានបង្កើត biosensor ប្រលោមលោកដោយផ្អែកលើក្រដាស fluorescent ដោយប្រើការស៊ើបអង្កេតអាស៊ីត nucleic ជាក់លាក់ខ្ពស់ដោយផ្អែកលើ pyrrolidinyl peptide ។អាស៊ីត nucleic ត្រូវបាន immobilized លើក្រដាសសែលុយឡូសដែលកត់សុីដោយផ្នែកដោយ alkylation កាត់បន្ថយរវាងក្រុម amino និងក្រុម aldehyde ហើយការរកឃើញគឺផ្អែកលើ fluorescence ។សញ្ញាទាំងនេះអាចត្រូវបានអានដោយឧបករណ៍ផលិតពិសេសដែលមានកាមេរ៉ា fluorescent ចល័ត រួមបញ្ចូលគ្នាជាមួយកាមេរ៉ាទូរស័ព្ទដៃ។ក្រោយមក Lu et al ។[134] បានរចនាអេឡិចត្រូតដែលអាចបត់បែនបានដោយផ្អែកលើក្រដាសដោយផ្អែកលើភាគល្អិតណាណូនីកែល/មាស/កាបោនណាណូទីប/ប៉ូលីវីនីលអាល់កុលក្នុងទម្រង់សរីរាង្គសម្រាប់ការរកឃើញគោលដៅមេរោគអេដស៍ដោយការបង្កាត់ DNA ដោយប្រើពណ៌ខៀវមេទីលីនជាសូចនាករ redox DNA ។ថ្មីៗនេះ Chowdury et al ។[135] បានបង្ហាញការរចនាវេទិកាសម្មតិកម្មសម្រាប់ការធ្វើតេស្ត µPAD ចំណុចថែទាំដោយប្រើទឹកមាត់អ្នកជំងឺឆៅ រួមផ្សំជាមួយអំពូលភ្លើង និងបច្ចេកវិទ្យារូបភាពចល័តសម្រាប់ការរកឃើញការវិភាគ COVID-19 ។
ការធ្វើតេស្តលំហូរចំហៀងណែនាំសារធាតុរាវដោយកម្លាំង capillary និងគ្រប់គ្រងចលនារបស់សារធាតុរាវដោយសំណើមនិងលក្ខណៈនៃស្រទាប់ខាងក្រោម porous ឬ microstructured ។ឧបករណ៍លំហូរនៅពេលក្រោយមានសំណាក ការភ្ជាប់គ្នា កន្លែងភ្ញាស់ និងការរាវរក និងបន្ទះស្រូប។ម៉ូលេគុលអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកនៅក្នុង LFA ទទួលស្គាល់សារធាតុចងជាក់លាក់ដែលត្រូវបានរក្សាទុកជាមុននៅកន្លែងចង ហើយចងជាស្មុគស្មាញ។នៅពេលដែលអង្គធាតុរាវឆ្លងកាត់បន្ទះ incubation និង detection ស្មុគស្មាញត្រូវបានចាប់យកដោយម៉ូលេគុលចាប់យកដែលមានទីតាំងនៅលើបន្ទាត់តេស្ត និងត្រួតពិនិត្យ ដោយបង្ហាញលទ្ធផលដែលអាចអានដោយផ្ទាល់ដោយភ្នែកទទេ។ជាធម្មតា LFA អាចត្រូវបានបញ្ចប់ក្នុងរយៈពេល 2-15 នាទី ដែលលឿនជាងការរកឃើញបែបប្រពៃណី។ដោយសារយន្តការពិសេស LFA ទាមទារប្រតិបត្តិការតិចតួច ហើយមិនត្រូវការឧបករណ៍បន្ថែម ដែលធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលប្រើ។វាងាយស្រួលក្នុងការផលិត និងបង្រួមតូច ហើយតម្លៃនៃស្រទាប់ខាងក្រោមក្រដាសគឺទាបជាង។ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ វាត្រូវបានប្រើសម្រាប់តែការវិភាគគុណភាពប៉ុណ្ណោះ ហើយការរកឃើញបរិមាណគឺពិបាកខ្លាំងណាស់ ហើយសមត្ថភាពនៃការគុណ និងការបញ្ចូលមានកម្រិតខ្លាំងណាស់ ហើយមានតែអាស៊ីត nucleic គ្រប់គ្រាន់មួយប៉ុណ្ណោះដែលអាចត្រូវបានរកឃើញក្នុងពេលតែមួយ [96,110,127] ។
ទោះបីជាកម្មវិធីភាគច្រើននៃ LFA ត្រូវបានផ្តោតលើ immunoassays ក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ LFA សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុលនៅក្នុងបន្ទះសៀគ្វីមីក្រូហ្វ្លុយឌីកក៏មានប្រសិទ្ធភាព និងពេញនិយមផងដែរ [136] ។នៅក្នុងករណីនៃជំងឺរលាកថ្លើមប្រភេទ B មេរោគអេដស៍ និង SARS-CoV-2 LFA Gong et al ។[137] បានស្នើឡើងនូវវេទិកា LFA nanoparticle nanoparticle បំប្លែងឡើង ហើយបានបង្ហាញពីភាពប្រែប្រួលនៃវេទិកាខ្នាតតូច និងចល័តនេះ តាមរយៈការរកឃើញដែលរសើប និងបរិមាណនៃគោលដៅជាច្រើនដូចជា HBV nucleic acid ។លើសពីនេះទៀត Fu et al ។[138] បានបង្ហាញ LFA ប្រលោមលោកដោយផ្អែកលើ spectroscopy Raman ដែលត្រូវបានពង្រឹងលើផ្ទៃសម្រាប់ការវិភាគបរិមាណនៃមេរោគអេដស៍-1 DNA នៅកំហាប់ទាប។សម្រាប់ការរកឃើញយ៉ាងឆាប់រហ័ស និងរសើបនៃ SARS-CoV-2, Liu et al ។[85] បានបង្កើតការវិភាគលំហូរពេលក្រោយ RPA ដែលរួមបញ្ចូល microfluidic ដោយរួមបញ្ចូល RT-RPA និងប្រព័ន្ធរាវរកលំហូរក្រោយជាសកលចូលទៅក្នុងប្រព័ន្ធមីក្រូហ្វ្លុយឌីកតែមួយ។
កម្មវិធីនៃវេទិកា microfluidic ផ្សេងៗប្រែប្រួលអាស្រ័យលើការសិក្សាជាក់លាក់ ដោយទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពេញលេញពីសមត្ថភាព និងគុណសម្បត្តិនៃវេទិកា។ជាមួយនឹងសន្ទះបិទបើក ស្នប់ និងបំពង់ដែលមានតម្លៃសមរម្យ LOCC គឺជាវេទិកាដ៏ទូលំទូលាយបំផុតសម្រាប់ភាពចម្រុះនៃកម្មវិធី និងអន្តរប្រតិបត្តិការជាមួយនឹងបន្ទប់ដ៏អស្ចារ្យបំផុតសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍។ដូច្នេះហើយ យើងសង្ឃឹម និងផ្តល់អនុសាសន៍ថា ការសិក្សាថ្មីបំផុតត្រូវបានអនុវត្តនៅ LOCC ជាការប៉ុនប៉ងលើកដំបូង ហើយលក្ខខណ្ឌត្រូវបានធ្វើឱ្យប្រសើរ។លើសពីនេះ វិធីសាស្ត្រដែលមានប្រសិទ្ធភាព និងត្រឹមត្រូវជាងនេះ ត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងត្រូវបានរកឃើញ និងប្រើប្រាស់នៅក្នុងប្រព័ន្ធ។LOAD ពូកែក្នុងការគ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នៃវត្ថុរាវពីឧបករណ៍ LOCC ដែលមានស្រាប់ និងបង្ហាញពីគុណសម្បត្តិតែមួយគត់នៅក្នុងដ្រាយតែមួយដោយកម្លាំង centrifugal ដោយមិនចាំបាច់ត្រូវការដ្រាយខាងក្រៅ ខណៈពេលដែលការឆ្លើយតបស្របគ្នាអាចដាច់ដោយឡែក និងធ្វើសមកាលកម្ម។ដូច្នេះនៅពេលអនាគត LOAD នឹងក្លាយជាវេទិកា microfluidic ដ៏សំខាន់ ជាមួយនឹងប្រតិបត្តិការដោយដៃតិចជាងមុន និងបច្ចេកវិទ្យាស្វ័យប្រវត្តិ និងចាស់ទុំជាងមុន។វេទិកា µPAD រួមបញ្ចូលគ្នានូវអត្ថប្រយោជន៍នៃ LOCC និងសម្ភារៈដែលមានមូលដ្ឋានលើក្រដាសសម្រាប់ការចំណាយទាប ការវិនិច្ឆ័យការប្រើប្រាស់តែមួយ។ដូច្នេះ ការអភិវឌ្ឍន៍នាពេលអនាគតគួរតែផ្តោតលើបច្ចេកវិទ្យាងាយស្រួល និងត្រូវបានបង្កើតឡើង។លើសពីនេះទៀត LFA គឺសមល្អសម្រាប់ការរកឃើញដោយភ្នែកទទេ ដោយសន្យាថានឹងកាត់បន្ថយការប្រើប្រាស់គំរូ និងបង្កើនល្បឿនការរកឃើញ។ការប្រៀបធៀបវេទិកាលម្អិតត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងតារាងទី 2 ។
ការវិភាគឌីជីថលបែងចែកគំរូទៅជាមីក្រូរ៉េអាក់ទ័រជាច្រើន ដែលនីមួយៗមានចំនួនដាច់ដោយឡែកនៃម៉ូលេគុលគោលដៅ [139, 140] ។ការវិភាគឌីជីថលផ្តល់នូវអត្ថប្រយោជន៍យ៉ាងសំខាន់សម្រាប់ការអនុវត្តបរិមាណដាច់ខាត ដោយធ្វើការពិសោធន៍គីមីជីវៈប៉ារ៉ាឡែលរាប់ពាន់ក្នុងពេលដំណាលគ្នា និងជាលក្ខណៈបុគ្គលក្នុងទំហំមីក្រូន ជាជាងក្នុងដំណាក់កាលបន្ត។បើប្រៀបធៀបទៅនឹង microfluidics បែបប្រពៃណី ប្រតិកម្មរួមអាចកាត់បន្ថយបរិមាណគំរូ បង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃប្រតិកម្ម និងត្រូវបានរួមបញ្ចូលគ្នាយ៉ាងងាយស្រួលជាមួយនឹងវិធីសាស្រ្តវិភាគផ្សេងទៀតដោយមិនចាំបាច់មានបណ្តាញ ស្នប់ វ៉ាល់ និងការរចនាបង្រួម [141, 142, 143, 144, 145, 146, ១៤៧] ។វិធីសាស្រ្តពីរខាងក្រោមត្រូវបានប្រើក្នុងការវិភាគឌីជីថល ដើម្បីសម្រេចបានការបំបែកជាឯកសណ្ឋាន និងត្រឹមត្រូវនៃដំណោះស្រាយ រួមទាំងសារធាតុប្រតិកម្ម និងសំណាកដូចជាកោសិកា អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក និងភាគល្អិត ឬម៉ូលេគុលផ្សេងទៀត៖ (1) ទម្លាក់សារធាតុ emulsions ទាញយកអស្ថិរភាពចំណុចប្រទាក់រាវ។(2) ការបែងចែកអារេត្រូវបានអនុវត្តដោយឧបសគ្គធរណីមាត្រនៃឧបករណ៍។នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តដំបូង ដំណក់ទឹកដែលមានផ្ទុកសារធាតុ reagents និងគំរូនៅក្នុង microchannels អាចត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយវិធីសាស្រ្តអកម្មដូចជា co-current, crossflow, flow focus, staged emulsification, microchannel emulsification និងភ្នាសតាមរយៈកម្លាំង shear viscous និង emulsification ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរឆានែល។ការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម [143, 145, 146, 148, 149] ឬដោយប្រើវិធីសាស្ត្រសកម្ម [150, 151] ដែលណែនាំថាមពលបន្ថែមតាមរយៈការគ្រប់គ្រងអគ្គិសនី ម៉ាញ៉េទិច កម្ដៅ និងមេកានិច។នៅក្នុងវិធីសាស្រ្តចុងក្រោយ ភាពស្មើគ្នានៃបរិមាណសារធាតុរាវដ៏ល្អបំផុតនៅក្នុងបន្ទប់មីក្រូហ្វ្លុយឌីកត្រូវបានចែករំលែកដោយរក្សារចនាសម្ព័ន្ធលំហដែលមានទំហំដូចគ្នា ដូចជាមីក្រូភីត និងអារេផ្ទៃ [152,153,154] ។គួរកត់សម្គាល់ថាដំណក់ទឹកគឺជាផ្នែកលំហូរដ៏សំខាន់ដែលអាចត្រូវបានបង្កើតនិងរៀបចំនៅលើអារេអេឡិចត្រូតដោយផ្អែកលើ microfluidics ឌីជីថល (DMF) ។Electrowetting of dielectrics គឺជាទ្រឹស្ដី DMF ដែលបានសិក្សាដ៏ល្អបំផុតមួយ ចាប់តាំងពី electrowetting of dielectrics អនុញ្ញាតឱ្យមានការរៀបចំជាក់លាក់នៃដំណក់ទឹកនីមួយៗ គ្រប់គ្រងរូបរាងរបស់រាវ និងសញ្ញាអគ្គិសនី asymmetric ឆ្លងកាត់ផ្នែកផ្សេងគ្នា [141, 144] ។ប្រតិបត្តិការសំខាន់ៗជាមួយដំណក់ទឹកក្នុង DMF រួមមានការតម្រៀប ការបំបែក និងការបញ្ចូលគ្នា [151, 155, 156] ដែលអាចត្រូវបានអនុវត្តនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗនៃការវិភាគ ជាពិសេសនៅក្នុងការរកឃើញម៉ូលេគុល [157, 158, 159] ។
ការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកឌីជីថលគឺជាបច្ចេកវិជ្ជាវិភាគម៉ូលេគុលជំនាន់ទី 3 បន្ទាប់ពី PCR ធម្មតា និង PCR បរិមាណ (qPCR) ស្របគ្នាជាមួយនឹងលំដាប់ខ្ពស់ឆ្លងកាត់ និងការធ្វើកោសល្យវិច័យរាវ។ក្នុងរយៈពេលពីរទស្សវត្សចុងក្រោយនេះ អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកឌីជីថលបានអភិវឌ្ឍយ៉ាងឆាប់រហ័សក្នុងវិស័យវិភាគម៉ូលេគុលនៃភ្នាក់ងារបង្ករោគ [160, 161, 162] ។បរិមាណដាច់ខាតនៃការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ឌីជីថលចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការវេចខ្ចប់សំណាក និងសារធាតុប្រតិកម្មទៅក្នុងបន្ទប់នីមួយៗ ដើម្បីធានាថា លំដាប់គោលដៅនីមួយៗមានប្រូបាប៊ីលីតេដូចគ្នាក្នុងការចូលទៅក្នុងបន្ទប់នីមួយៗ។តាមទ្រឹស្តី ផ្នែកនីមួយៗអាចត្រូវបានកំណត់លំដាប់គោលដៅច្រើន ឬប្រហែលជាមិនមានប្រព័ន្ធ microreaction ឯករាជ្យទេ។តាមរយៈយន្តការចាប់សញ្ញាផ្សេងៗដែលបានពិពណ៌នាខាងលើ បន្ទប់ដែលមានលំដាប់គោលដៅអតិសុខុមប្រាណដែលបង្កើតសញ្ញានៅពីលើកម្រិតជាក់លាក់ណាមួយអាចត្រូវបានគេមើលឃើញដោយភ្នែកទទេ ឬដោយម៉ាស៊ីន ហើយត្រូវបានដាក់ស្លាកថាជាវិជ្ជមាន ខណៈដែលផ្នែកផ្សេងទៀតដែលបង្កើតសញ្ញានៅក្រោមកម្រិតត្រូវបានដាក់ស្លាកថាវិជ្ជមាន។ .អវិជ្ជមាន ដែលធ្វើឱ្យសញ្ញាសម្រាប់ផ្នែកនីមួយៗទៅជាប៊ូលីន។ដូច្នេះដោយការគណនាចំនួននៃផ្នែកដែលបានបង្កើត និងអត្រានៃលទ្ធផលវិជ្ជមានបន្ទាប់ពីប្រតិកម្ម ច្បាប់ចម្លងដើមនៃគំរូតេស្តអាចត្រូវបានផ្គូផ្គងដោយប្រើរូបមន្តចែកចាយ Poisson ដោយមិនចាំបាច់មានខ្សែកោងស្តង់ដារ ដែលទាមទារសម្រាប់ការវិភាគបរិមាណជាប្រចាំដូចជា ជា qPCR ។[163] បើប្រៀបធៀបជាមួយនឹងវិធីសាស្ត្រវិភាគម៉ូលេគុលប្រពៃណី ការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកឌីជីថលមានកម្រិតស្វ័យប្រវត្តិកម្មខ្ពស់ជាង ល្បឿននៃការវិភាគកាន់តែខ្ពស់ និងភាពរសើប សារធាតុប្រតិកម្មតិចជាង ការចម្លងរោគតិចជាង និងការរចនា និងការផលិតសាមញ្ញជាង។សម្រាប់ហេតុផលទាំងនេះ ការប្រើប្រាស់ការវិភាគឌីជីថល ជាពិសេសវិធីសាស្ត្រទម្លាក់ចុះ សម្រាប់ការវិនិច្ឆ័យម៉ូលេគុល ការរួមបញ្ចូលគ្នារវាងការពង្រីក និងបច្ចេកទេសអានសញ្ញា ត្រូវបានសិក្សាយ៉ាងល្អក្នុងអំឡុងពេលមានការផ្ទុះឡើងដ៏សំខាន់នៃ SARS-CoV-2។ឧទាហរណ៍ Yin et al ។[164] វិធីសាស្រ្ត PCR ឌីជីថល និងតំណក់តូចៗរួមបញ្ចូលគ្នាដើម្បីរកមើលហ្សែន ORF1ab, N និង RNase P នៅក្នុង SARS-CoV-2 នៅក្នុងបន្ទះឈីប microfluidic ។គួរកត់សម្គាល់ថា ប្រព័ន្ធនេះអាចកំណត់អត្តសញ្ញាណសញ្ញាវិជ្ជមានក្នុងរយៈពេល 115 វិនាទី ដែលលឿនជាង PCR ធម្មតា ដែលបង្ហាញពីប្រសិទ្ធភាពរបស់វាក្នុងការរកឃើញចំណុចនៃការថែទាំ (រូបភាព 7a) ។ដុង et al ។[165], Sow et al ។[157], Chen et al ។[166] និង Alteri et al ។[167] ក៏បានអនុវត្ត droplet digital PCR (ddPCR) ដើម្បីរកឃើញ SARS-CoV-2 នៅក្នុងប្រព័ន្ធ microfluidic ជាមួយនឹងលទ្ធផលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ដើម្បីកែលម្អអត្រាការរកឃើញបន្ថែមទៀត Shen et al ។[168] សម្រេចបានការថតរូបភាពបន្ទះឈីបដែលមានមូលដ្ឋានលើ ddPCR ក្នុងរយៈពេលត្រឹមតែ 15 វិនាទី ដោយមិនប្រើបច្ចេកទេសកាត់រូបភាព បង្កើនល្បឿនដំណើរការបច្ចេកវិទ្យា ddPCR ពីមន្ទីរពិសោធន៍ទៅកម្មវិធី។មិនត្រឹមតែវិធីសាស្រ្តពង្រីកកម្ដៅដូចជា PCR ប៉ុណ្ណោះទេ ថែមទាំងប្រើវិធីសាស្ត្រពង្រីកកម្ដៅផងដែរ ត្រូវបានប្រើដើម្បីសម្រួលលក្ខខណ្ឌប្រតិកម្ម និងការឆ្លើយតបរហ័ស។Lu et al ។[71] បានបង្កើត SlipChip សម្រាប់ការវិភាគដំណក់ទឹក ដែលមានសមត្ថភាពបង្កើតដំណក់ទឹកនៃទំហំផ្សេងៗនៅដង់ស៊ីតេខ្ពស់ក្នុងមួយជំហាន និងកំណត់បរិមាណអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីក SARS-CoV-2 ដោយប្រើចង្កៀងឌីជីថល (រូបភាព 7b) ។ក្នុងនាមជាបច្ចេកវិជ្ជាវិវត្តន៍យ៉ាងឆាប់រហ័ស CRISPR ក៏អាចដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការរកឃើញអាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកឌីជីថលតាមរយៈការថតរូបភាពពណ៌ងាយស្រួលដោយមិនចាំបាច់មានស្នាមប្រឡាក់អាស៊ីតនុយក្លេអ៊ីកបន្ថែម។Ackerman et al ។បានបង្កើតប្រតិកម្មម៉ាទ្រីសរួមបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់ការវាយតម្លៃ multiplex នៃអាស៊ីត nucleic ។[158] បានរកឃើញមេរោគដែលទាក់ទងនឹងមនុស្សចំនួន 169 រួមទាំង SARS-CoV-2 នៅក្នុងដំណក់ទឹកដែលមានសារធាតុប្រឆាំងការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ដែលមានមូលដ្ឋានលើ CRISPR-Cas13 នៅក្នុងការវិភាគមីក្រូវ៉េវ (រូបភាព 7c) ។លើសពីនេះទៀត បច្ចេកវិទ្យា isothermal amplification និង CRISPR អាចត្រូវបានប្រើនៅក្នុងប្រព័ន្ធតែមួយដើម្បីបញ្ចូលគ្នានូវអត្ថប្រយោជន៍នៃទាំងពីរ។Park et al ។[169] ការវិភាគឌីជីថល CRISPR/Cas12a ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងបន្ទះឈីបមីក្រូហ្វ្លុយឌីកពាណិជ្ជកម្មសម្រាប់ការរកឃើញ SARS-CoV-2 ដែលបានស្រង់ចេញ និងសម្លាប់ដោយកំដៅដោយផ្អែកលើ RT-RPA ដំណាក់កាលតែមួយជាមួយនឹងការរកឃើញសញ្ញាទៅផ្ទៃខាងក្រោយខ្លី និងខ្ពស់ជាង។ សមាមាត្រពេលវេលា។ជួរថាមវន្តកាន់តែទូលំទូលាយ និងភាពប្រែប្រួលកាន់តែប្រសើរ (រូបភាព 7d)។ការពិពណ៌នាមួយចំនួននៃឧទាហរណ៍ទាំងនេះត្រូវបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងតារាងទី 3 ។
វេទិកាឌីជីថលធម្មតាសម្រាប់ការរកឃើញអាស៊ីត nucleic ។a លំហូរការងារ PCR ឌីជីថលរហ័សមានជំហានសំខាន់ៗចំនួនបួន៖ ការរៀបចំគំរូ ការចែកចាយល្បាយប្រតិកម្ម ដំណើរការពង្រីក និងការកំណត់បរិមាណគោលដៅ (កែសម្រួលពី [164])។b គ្រោងការណ៍បង្ហាញការវិភាគនៃដំណក់ទឹក SlipChip សម្រាប់ការបង្កើតដំណក់ទឹកនៅដង់ស៊ីតេខ្ពស់ (ប្រែប្រួលពី [71]) ។c CARMEN-Cas workflow diagram13 (កែសម្រួលពី [158])។d ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃការរកឃើញមេរោគឌីជីថលកម្រិតខ្ពស់ជាមួយ CRISPR/Cas ក្នុងសក្តានុពលមួយ (កែសម្រួលពី [169])។W/O water-in-oil, polydimethylsiloxane PDMS, ប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់ PCR polymerase, ការប្រមូលទិន្នន័យ DAQ, ដេរីវេនៃអាំងតេក្រាលសមាមាត្រ PID, ប្រតិកម្មម៉ាទ្រីសផ្សំរបស់ CARMEN សម្រាប់ការវាយតម្លៃអាស៊ីដ nucleic multiplex, SARS-CoV-2, រោគសញ្ញាផ្លូវដង្ហើមស្រួចស្រាវធ្ងន់ធ្ងរ, មេរោគ 2, RT Amplification of reverse transcriptase recombinase polymerase-RPA, S/B signal in the background