செய்தி

தொற்று நோய்களைக் கண்டறிவதற்கான பாரம்பரிய நோயறிதல் உத்திகளுக்கு, பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் சோதனைக்கு (POCT) பொருந்தாத பெஞ்ச்டாப் கருவிகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.வளர்ந்து வரும் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் என்பது மிகவும் சிறிய, தானியங்கு மற்றும் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பமாகும், இது வேகமான, குறைந்த விலை, துல்லியமான ஆன்-சைட் நோயறிதலுக்கான பாரம்பரிய முறைகளுக்கு மாற்றாக உள்ளது.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனங்களில் மூலக்கூறு கண்டறியும் முறைகள் நோய்க்கிருமிகளைக் கண்டறிவதற்கான மிகவும் பயனுள்ள முறைகளாகப் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இந்த மதிப்பாய்வு ஒரு கல்வி மற்றும் தொழில்துறை கண்ணோட்டத்தில் தொற்று நோய்களின் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அடிப்படையிலான மூலக்கூறு கண்டறிதலில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்களை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.முதலில், மாதிரி முன் சிகிச்சை, பெருக்கம் மற்றும் சமிக்ஞை வாசிப்பு உள்ளிட்ட நியூக்ளிக் அமிலங்களின் வழக்கமான ஆன்-சிப் செயலாக்கத்தை நாங்கள் விவரிக்கிறோம்.நான்கு வகையான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளங்களின் பண்புகள், நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் பின்னர் ஒப்பிடப்படுகின்றன.அடுத்து, நியூக்ளிக் அமிலங்களின் முழுமையான அளவீட்டுக்கு டிஜிட்டல் மதிப்பீடுகளைப் பயன்படுத்துவது பற்றி விவாதிப்போம்.கிளாசிக்கல் மற்றும் சமீபத்திய வணிக மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அடிப்படையிலான மூலக்கூறு கண்டறியும் சாதனங்கள் சந்தையின் தற்போதைய நிலைக்கு சான்றாக சுருக்கப்பட்டுள்ளன.இறுதியாக, தொற்று நோய்களின் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் நோயறிதலுக்கான எதிர்கால திசைகளை நாங்கள் முன்மொழிகிறோம்.
பாக்டீரியா, வைரஸ்கள் மற்றும் ஒட்டுண்ணிகள் உள்ளிட்ட நோய்க்கிருமிகளால் தொற்று நோய்கள் ஏற்படுகின்றன, அவை உலகம் முழுவதும் விநியோகிக்கப்படுகின்றன.மற்ற நோய்களைப் போலல்லாமல், நோய்க்கிருமிகள் விரைவாகத் தொற்றப்பட்டு, தடுப்பூசி, காற்று மற்றும் நீர் ஊடகங்கள் மூலம் மனிதர்களுக்கும் விலங்குகளுக்கும் இடையில் பரவுகின்றன [1].பொது சுகாதார நடவடிக்கையாக தொற்று நோய் தடுப்பு மிகவும் முக்கியமானது.தொற்று நோய்களை எதிர்த்துப் போராடுவதற்கான மூன்று முக்கிய உத்திகள்: (1) நோய்த்தொற்றின் மூலத்தைக் கட்டுப்படுத்துதல்;(2) பரிமாற்ற பாதையின் குறுக்கீடு;(3) பாதிக்கப்படக்கூடிய மக்களின் பாதுகாப்பு.முக்கிய உத்திகளில், நோய்த்தொற்றின் மூலத்தைக் கட்டுப்படுத்துவது அதன் வசதி மற்றும் குறைந்த செலவு காரணமாக மிக முக்கியமான உத்தியாகக் கருதப்படுகிறது.நோயுற்ற நபர்களின் விரைவான நோயறிதல், தனிமைப்படுத்துதல் மற்றும் சிகிச்சை ஆகியவை முக்கியமானவை, விரைவான, உணர்திறன் மற்றும் துல்லியமான நோயறிதல் உத்திகள் [2] தேவைப்படுகின்றன.தொற்று நோய்களின் தற்போதைய நோயறிதல் பொதுவாக அறிகுறிகள் மற்றும் அறிகுறிகளின் அடிப்படையில் மருத்துவ பரிசோதனை மற்றும் உயிரணு கலாச்சாரம் மற்றும் மூலக்கூறு கண்டறிதல் போன்ற ஆய்வக ஆய்வுகளை ஒருங்கிணைக்கிறது, இதற்கு பயிற்சி பெற்ற பணியாளர்கள், உழைப்பு-தீவிர நடைமுறைகள் மற்றும் விலையுயர்ந்த சோதனை உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன [3, 4].தொற்று நோய் வெடிப்புகளைத் தடுப்பதற்கு விரைவான, மலிவான மற்றும் துல்லியமான உள்ளூர் நோயறிதல் தேவைப்படுகிறது, குறிப்பாக தொற்று நோய்கள் பொதுவான மற்றும் கடுமையான வளங்கள் இல்லாத பகுதிகளில் [5], அத்துடன் அவசரநிலைகள் கணிக்க முடியாத வனப்பகுதி அல்லது போர்க்களத்தில் சிகிச்சை..மருத்துவ பராமரிப்பு குறைவாக உள்ளது [6].இந்த சூழலில், மைக்ரோஃப்ளூயிடிக்ஸ் என்பது மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ் தொழில்நுட்பங்கள், நானோ தொழில்நுட்பம் அல்லது மெட்டீரியல் சயின்ஸ் ஆகியவற்றை துல்லியமான திரவ கையாளுதலுக்கான [7,8,9,10] இணைக்கும் ஒரு தொழில்நுட்பமாகும், இது புள்ளி-ஆஃப்-கேர் கண்டறிதலுக்கு (POCT) புதிய சாத்தியங்களை வழங்குகிறது.) மருத்துவமனைகள் மற்றும் ஆய்வகங்களுக்கு வெளியே உள்ள தொற்று முகவர்கள்.பாரம்பரிய நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் நோயறிதலுடன் ஒப்பிடுகையில், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தொழில்நுட்பம் நோய் வெடிப்பின் போது மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான மாதிரி மற்றும் செலவு சேமிப்புகளை வழங்குகிறது.கொரோனா வைரஸ் நோய் 2019 (COVID-19) இன் உலகளாவிய பரவல் கடுமையான கடுமையான சுவாச நோய்க்குறி கொரோனா வைரஸ் 2 (SARS-CoV-2) மூலம் ஏற்படுகிறது, எனவே தொற்றுநோயை சரியான நேரத்தில் தடுப்பதற்கும் கட்டுப்படுத்துவதற்கும் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸின் முக்கியத்துவம் மீண்டும் வலியுறுத்தப்படுகிறது [11, 12 , 13].பாரம்பரிய நோயறிதல்களைப் போலன்றி, மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் POCT ஆனது, மாதிரிப் புள்ளிக்கு அருகில் சோதனை செய்ய பெஞ்ச்டாப் பகுப்பாய்விகள் முதல் சிறிய பக்கவாட்டு சோதனைப் பட்டைகள் வரையிலான சிறிய கையடக்க சாதனங்களைப் பயன்படுத்துகிறது [14].இந்த சோதனைகள் எளிமையான அல்லது மாதிரி தயாரிப்பு, வேகமான சமிக்ஞை பெருக்கம் மற்றும் உணர்திறன் சிக்னல் அளவீடுகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கின்றன, இதன் விளைவாக குறுகிய கால மற்றும் சில நிமிடங்களில் துல்லியமான முடிவுகள் கிடைக்கும்.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அடிப்படையிலான சுகாதாரக் கருவிகளின் கிடைக்கும் தன்மை மற்றும் பெருமளவிலான உற்பத்தி ஆகியவை அவற்றின் செலவு குறைந்த மற்றும் நேரடியான நோயறிதல் பயன்பாடுகளை மருத்துவமனைக்கு வெளியே, நோயாளிக்கு அருகில் மற்றும் வீட்டிலும் கூட விரிவுபடுத்தியுள்ளன.
தொற்று நோய்களைக் கண்டறிவதற்கான தற்போதைய உத்திகளில், மூலக்கூறு கண்டறிதல் மிகவும் உணர்திறன் வாய்ந்த ஒன்றாகும் [15, 16].கூடுதலாக, கோவிட்-19 ஐ தொடர்ந்து கண்டறிவதற்கான தங்கத் தரமாக மூலக்கூறு கண்டறிதல் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது நோயெதிர்ப்பு மறுமொழி [17, 18] தொடங்குவதற்கு முன்பு RNA அல்லது DNA இன் வைரஸ் சார்ந்த பகுதிகளை நேரடியாகக் கண்டறிய அனுமதிக்கிறது.தற்போதைய மதிப்பாய்வில், தொற்று நோய்களுக்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் அடிப்படையிலான மூலக்கூறு கண்டறியும் செயல்முறைகளில் சமீபத்திய முன்னேற்றங்களை நாங்கள் முன்வைக்கிறோம், கல்விக் கண்ணோட்டத்தில் இருந்து எதிர்கால தொழில்துறை முன்னோக்குகள் (படம் 1).நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதில் மூன்று முக்கிய படிகளுடன் தொடங்குவோம்: ஆன்-சிப் மாதிரி முன் சிகிச்சை, நியூக்ளிக் அமிலம் பெருக்கம் மற்றும் சமிக்ஞை வாசிப்பு.பல்வேறு வகையான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளங்களை அவற்றின் அமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டுடன் ஒப்பிட்டு, தனித்துவமான பண்புகளை (பலம் மற்றும் பலவீனங்கள்) காட்டினோம்.டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் மேலும் விவாதிக்கப்பட்டு, தொற்று நோய்க்கிருமி மூலக்கூறுகளின் முழுமையான அளவீட்டுக்கான மூன்றாம் தலைமுறை தொழில்நுட்பத்தின் எடுத்துக்காட்டு.கூடுதலாக, மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் POCT சந்தையின் தற்போதைய நிலையை நிரூபிக்க பல வழக்கமான மற்றும் சமீபத்திய வணிக POCT சாதனங்கள் வழங்கப்படும்.எதிர்கால பயன்பாடுகளுக்கான எங்கள் பார்வையை நாங்கள் விவாதித்து விளக்குவோம்.
நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதற்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளின் தொகுதிகள் அவற்றின் செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப மூன்று வகைகளாக (மாதிரி, அங்கீகாரம் மற்றும் சமிக்ஞை) பிரிக்கலாம் [19].இந்த தொகுதிகளில், மாதிரித் தொகுதி முக்கியமாக மாதிரி சிதைவு மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுத்தல் ஆகியவற்றை உணர்கிறது.சென்சார் தொகுதி முக்கியமாக நியூக்ளிக் அமில சமிக்ஞைகளின் மாற்றம் மற்றும் பெருக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.சிக்னலிங் தொகுதி, உணர்திறன் தொகுதியால் மாற்றப்பட்ட மற்றும் செயலாக்கப்பட்ட சமிக்ஞையைக் கண்டறிகிறது.ஒரு சிப்பில் நியூக்ளிக் அமிலங்களைக் கண்டறியும் செயல்முறையின் அடிப்படையில், "உள்ளீடு மற்றும் வெளியீடு" செயல்பாட்டை உணரக்கூடிய பல்வேறு சில்லுகளை சுருக்கமாகக் கூறுவோம்.
நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதற்கான முதல் படி நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுத்தல் ஆகும், அதாவது இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலத்தை அசல் மாதிரியிலிருந்து தனிமைப்படுத்துதல்.நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுத்தல் மற்ற மூலக்கூறு அசுத்தங்களிலிருந்து நியூக்ளிக் அமிலங்களை சுத்தப்படுத்தவும், நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகளின் முதன்மை கட்டமைப்பின் ஒருமைப்பாட்டை உறுதிப்படுத்தவும் மற்றும் முடிவுகளை மேம்படுத்தவும் செய்யப்படுகிறது.நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுப்பதற்கு தேவையான மாதிரி சிதைவு மற்றும் நியூக்ளிக் அமிலம் பிடிப்பு தேவைப்படுகிறது, இதன் தரம் மற்றும் செயல்திறன் ஆகியவை ஆராய்ச்சி மற்றும் கண்டறியும் முடிவுகளில் பெரும் தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகின்றன.பிரித்தெடுக்கும் போது எந்த நுட்பமான பக்க விளைவுகளும் மேலும் கண்டறிதலை கட்டுப்படுத்தலாம்.எடுத்துக்காட்டாக, பாலிமரேஸ் சங்கிலி எதிர்வினை (PCR) மற்றும் லூப் சமவெப்ப பெருக்கம் (LAMP) முறைகள் நியூக்ளிக் அமிலம் தனிமைப்படுத்தல் வினைகளில் உள்ள எத்தனால் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் போன்ற சில எஞ்சிய கரிம கரைப்பான்களால் தடுக்கப்படுகின்றன [20].திரவ-திரவ பிரித்தெடுத்தல் மற்றும் திட-கட்ட பிரித்தெடுத்தல் ஆகியவை நியூக்ளிக் அமிலங்களை தனிமைப்படுத்துவதற்கான மிகவும் பிரபலமான முறைகள் [21], இருப்பினும், ஒரு சிப்பில் திரவ-திரவ பிரித்தெடுத்தல் மிகவும் குறைவாக உள்ளது, ஏனெனில் திரவ-திரவ பிரித்தெடுத்தலில் பயன்படுத்தப்படும் எதிர்வினைகள் பெரும்பாலான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளின் அரிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன. .இங்கே, மைக்ரோஅரே அடிப்படையிலான திட கட்ட பிரித்தெடுக்கும் முறைகளை நாங்கள் முன்னிலைப்படுத்துகிறோம் மற்றும் அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகளை ஒப்பிடுகிறோம்.
சிலிக்கான் என்பது அதன் உயிரி இணக்கத்தன்மை, நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் மாற்றத்தின் எளிமை [22] காரணமாக நியூக்ளிக் அமிலங்களுடன் இணக்கமான ஒரு அடி மூலக்கூறு ஆகும்.முக்கியமாக, சிலிக்கா அல்லது பிற பொருட்களால் மாற்றியமைக்கப்படும் போது, ​​இந்த கலவையானது குறைந்த pH, அதிக உப்பு நிலைகளின் கீழ் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நியூக்ளிக் அமிலங்களை உறிஞ்சும் பண்புகளை வெளிப்படுத்துகிறது.இந்த நிகழ்வின் அடிப்படையில், நியூக்ளிக் அமிலத்தை சுத்திகரிக்க முடியும்.
சிலிக்கா மணிகள், பொடிகள், மைக்ரோஃபைபர் ஃபில்டர்கள் மற்றும் சிலிக்கா சவ்வுகள் [23, 24, 25, 26] போன்ற மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ்களில் நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுப்பதற்கு சிலிக்கா அடிப்படையிலான பொருட்களின் பல்வேறு வடிவங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.பொருளின் பண்புகளைப் பொறுத்து, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பொருட்களை மைக்ரோ சர்க்யூட்களில் வெவ்வேறு வழிகளில் பயன்படுத்தலாம்.எடுத்துக்காட்டாக, சிலிக்கா துகள்கள், பொடிகள் மற்றும் வணிக நானோ வடிகட்டிகள் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளின் துளைகள் அல்லது மைக்ரோ சேனல்களில் வெறுமனே வைக்கப்பட்டு, மாதிரிகளிலிருந்து நியூக்ளிக் அமிலங்களைப் பிரித்தெடுக்க உதவுகின்றன [27, 28, 29].மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிக்கா சவ்வுகள் குறைந்த செலவில் நோய்க்கிருமிகளிடமிருந்து DNAவை விரைவாக சுத்தப்படுத்தவும் பயன்படுத்தப்படலாம்.உதாரணமாக, வாங் மற்றும் பலர்.[30] சிட்டோசன் ஒலிகோசாக்கரைடுகளால் பூசப்பட்ட சிலிக்கா சவ்வுகளுடன் வெசிகல்-மத்தியஸ்த சங்கிலி பரிமாற்றத்துடன் டினாட்டரிங் பெருக்க எதிர்வினைகளை இணைப்பதன் மூலம், ஒரு பல்துறை கையடக்க அமைப்பு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது, இது 102-108 காலனி உருவாக்கும் அலகுகளை வெற்றிகரமாகக் கண்டறிந்தது.(CFU)/மிலி விப்ரியோ பாராஹேமோலிட்டிகஸ்., மற்றும் வைரஸ் இருப்பது எளிதாக தெரியும்.பவல் மற்றும் பலர்.[31] ஹெபடைடிஸ் சி வைரஸ் (எச்.சி.வி), மனித நோயெதிர்ப்பு குறைபாடு வைரஸ் (எச்.ஐ.வி), ஜிகா வைரஸ் மற்றும் மனித பாப்பிலோமாவைரஸ் மற்றும் தானியங்கி பரவலைக் கண்டறிய சிலிக்கான் அடிப்படையிலான மைக்ரோஅரேகள் பின்னர் பயன்படுத்தப்பட்டன, இதில் ஆர்.என்.ஏ வைரஸைப் பிடிக்க 1.3 μl முறுக்கு நுண் அணுஉலை உருவாக்கப்பட்டது.மற்றும் சிட்டு பெருக்கத்தில் செய்யவும்.இந்த முறைகளுக்கு மேலதிகமாக, மேற்பரப்பு-மாற்றியமைக்கப்பட்ட சிலிக்கா மைக்ரோகோலம்களும் நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன, ஏனெனில் மாற்றியமைக்கும் பொருளின் வடிவியல் மற்றும் பண்புகள் பிரித்தெடுத்தல் செயல்திறனை பெரிதும் அதிகரிக்கின்றன.சென் மற்றும் பலர்.[32] அமினோ-பூசப்பட்ட சிலிக்கான் மைக்ரோகாலம்களின் அடிப்படையில் குறைந்த செறிவு கொண்ட ஆர்என்ஏவை தனிமைப்படுத்த மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளத்தை முன்மொழிந்தார்.இந்த மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனம் ஒரு சிலிக்கான் அடி மூலக்கூறு மீது 0.25 செமீ2 மைக்ரோபில்லர்களின் வரிசையை ஒருங்கிணைத்து, அதிக பரப்பளவு மற்றும் தொகுதி விகித வடிவமைப்பு மூலம் அதிக பிரித்தெடுத்தல் திறனை அடைகிறது.இந்த வடிவமைப்பின் நன்மை என்னவென்றால், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனம் 95% நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுக்கும் திறனை அடைய முடியும்.இந்த சிலிக்கான் அடிப்படையிலான உத்திகள் நியூக்ளிக் அமிலங்களை குறைந்த செலவில் விரைவாக தனிமைப்படுத்துவதன் மதிப்பை நிரூபிக்கின்றன.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளுடன் இணைந்து, சிலிக்கான் அடிப்படையிலான பிரித்தெடுத்தல் உத்திகள் நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதலின் செயல்திறனை அதிகரிப்பது மட்டுமல்லாமல், பகுப்பாய்வு சாதனங்களின் சிறியமயமாக்கல் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பையும் எளிதாக்குகிறது [20].
காந்தப் பிரிப்பு முறைகள் வெளிப்புற காந்தப்புலத்தின் முன்னிலையில் நியூக்ளிக் அமிலங்களை தனிமைப்படுத்த காந்தத் துகள்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் காந்தத் துகள்களில் சிலிக்கா, அமினோ மற்றும் கார்பாக்சில் [33,34,35,36] பூசப்பட்ட Fe3O4 அல்லது γ-Fe2O3 காந்தத் துகள்கள் அடங்கும்.சிலிக்கான் அடிப்படையிலான SPE முறைகளுடன் ஒப்பிடும்போது காந்தத் துகள்களின் தனித்துவமான அம்சம் வெளிப்புற காந்தங்களைக் கொண்டு கையாளுதல் மற்றும் கட்டுப்படுத்துவது எளிது.
நியூக்ளிக் அமிலங்களுக்கும் சிலிக்காவிற்கும் இடையிலான மின்னியல் தொடர்புகளைப் பயன்படுத்தி, அதிக உப்பு மற்றும் குறைந்த pH நிலைமைகளின் கீழ், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் சிலிக்கா பூசப்பட்ட காந்தத் துகள்களின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் குறைந்த உப்பு மற்றும் அதிக pH நிலைமைகளின் கீழ், மூலக்கூறுகள் கழுவப்படலாம். மீண்டும்..சிலிக்கா பூசப்பட்ட காந்த மணிகள் காந்தத்தால் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட இயக்கத்தைப் பயன்படுத்தி பெரிய அளவு மாதிரிகளிலிருந்து (400 μL) டிஎன்ஏவைப் பிரித்தெடுப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது [37].ஒரு ஆர்ப்பாட்டமாக, Rodriguez-Mateos மற்றும் பலர்.[38] காந்த மணிகளை வெவ்வேறு அறைகளுக்கு மாற்றுவதைக் கட்டுப்படுத்த டியூன் செய்யக்கூடிய காந்தங்களைப் பயன்படுத்தியது.சிலிக்கா பூசப்பட்ட காந்தத் துகள்களின் அடிப்படையில், LAMP ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் கண்டறிதலுக்கான (RT-LAMP) SARS-CoV-2 ஜீனோமிக் ஆர்என்ஏவின் 470 பிரதிகள்/mL கழிவு நீர் மாதிரிகளிலிருந்து பிரித்தெடுக்கப்படலாம் மற்றும் பதிலை 1 மணி நேரத்திற்குள் படிக்கலாம்.நிர்வாணக் கண் (படம் 2a).
காந்த மற்றும் நுண்துளை பொருட்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட சாதனங்கள்.SARS-CoV-2 RNA கண்டறிதலுக்கான IFAST RT-LAMP மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனத்தின் கருத்தியல் வரைபடம் ([38] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).bக்கால் ஸ்வாப் நியூக்ளிக் அமிலத்தின் dSPEக்கான மையவிலக்கு மைக்ரோ சாதனம் ([39] இலிருந்து தழுவியது).c FTA® அட்டையைப் பயன்படுத்தி உள்ளமைக்கப்பட்ட சுய-இயங்கும் மாதிரி செறிவூட்டி ([50] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).d ஃப்யூஷன் 5 வடிகட்டி காகிதம் சிட்டோசனுடன் மாற்றியமைக்கப்பட்டது ([51] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).SARS-CoV-2 கடுமையான கடுமையான சுவாச நோய்க்குறி கொரோனா வைரஸ் 2, RT-LAMP தலைகீழ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் லூப் மத்தியஸ்த சமவெப்ப பெருக்கம், FTA கண்டுபிடிப்பாளர்கள் தொழில்நுட்ப பங்காளிகள், NA நியூக்ளிக் அமிலம்
நியூக்ளிக் அமிலத்தின் பாஸ்பேட் முதுகெலும்பை இணைக்க நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட காந்தத் துகள்கள் சிறந்தவை.ஒரு குறிப்பிட்ட உப்பு செறிவில், நியூக்ளிக் அமிலங்களின் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பாஸ்பேட் குழுக்கள் காந்த கலவை துகள்களின் மேற்பரப்பில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்படலாம்.எனவே, கரடுமுரடான மேற்பரப்பு மற்றும் அதிக அடர்த்தி கொண்ட அமினோ குழுக்களைக் கொண்ட காந்த நானோ துகள்கள் நியூக்ளிக் அமிலங்களைப் பிரித்தெடுப்பதற்காக உருவாக்கப்பட்டன.காந்தப் பிரிப்பு மற்றும் தடுப்பிற்குப் பிறகு, காந்த நானோ துகள்கள் மற்றும் DNA வளாகங்கள் நேரடியாக PCR இல் பயன்படுத்தப்படலாம், இது சிக்கலான மற்றும் நேரத்தைச் செலவழிக்கும் சுத்திகரிப்பு மற்றும் நீக்குதல் செயல்பாடுகளின் தேவையை நீக்குகிறது [35].எதிர்மறை கார்பாக்சைல் குழுக்களுடன் பூசப்பட்ட காந்த நானோ துகள்கள் அதிக செறிவு பாலிஎதிலீன் கிளைகோல் மற்றும் சோடியம் குளோரைடு கரைசல்களில் பரப்புகளில் உறிஞ்சப்பட்ட நியூக்ளிக் அமிலங்களைப் பிரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன [36].இந்த மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்ட காந்த மணிகள் மூலம், டிஎன்ஏ பிரித்தெடுத்தல் அடுத்தடுத்த பெருக்கத்துடன் இணக்கமானது.டிக்னன் மற்றும் பலர்.[39] நியூக்ளிக் அமிலத்தின் முன் சிகிச்சைக்கான தானியங்கு மற்றும் கையடக்க மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளத்தை விவரித்தார், இது தொழில்நுட்பம் அல்லாத பணியாளர்களை தளத்தில் பயன்படுத்த அனுமதிக்கிறது.கூடுதலாக, LAMP உடனான தனிமைப்படுத்தப்பட்ட டிஎன்ஏவின் இணக்கத்தன்மை, பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் நியூக்ளிக் அமில பகுப்பாய்விற்கு மிகவும் பொருத்தமான ஒரு முறை, குறைந்தபட்ச உபகரணத் தேவைகள் மற்றும் வண்ண அளவீட்டு மதிப்பீடுகளுக்கான பொருத்தத்தை மேலும் நிரூபிக்கிறது (படம். 2b).
காந்த மணி முறைகள் தானியங்கு பிரித்தெடுக்கும் சாத்தியத்தை வழங்குகின்றன, அவற்றில் சில வணிக தானியங்கு நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுக்கும் [KingFisher;ThermoFisher (Waltham, MA, USA), QIAcube® HT;CapitalBio (பெய்ஜிங், சீனா) மற்றும் Biomek®;பெக்மேன் (மியாமி, அமெரிக்கா).), புளோரிடா, அமெரிக்கா)].காந்த மணிகளை மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் உடன் இணைப்பதன் நன்மைகள், நியூக்ளிக் அமிலங்களின் திறமையான தானியங்கு பிரித்தலுக்குப் பயன்படுத்தப்படலாம், இது மூலக்கூறு கண்டறிதலின் வளர்ச்சியை சாத்தியமாக்கும்;இருப்பினும், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் கொண்ட காந்த மணிகளின் கலவையானது, காந்த மணிகளின் துல்லியமான கையாளுதலுக்கான சிக்கலான கட்டுப்பாட்டு அமைப்புகளை இன்னும் பெரிதும் நம்பியுள்ளது, இது வணிகப் பொருட்களின் பிரபலம் பருமனாகவும் விலை உயர்ந்ததாகவும் இருப்பதை விளக்குகிறது, இது POCT இல் காந்த மணிகளின் மேலும் பயன்பாட்டைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
மாற்றியமைக்கப்பட்ட நைட்ரோசெல்லுலோஸ் ஃபில்டர்கள், ஃபைண்டர்ஸ் டெக்னாலஜி அசோசியேட்ஸ் (எஃப்டிஏ) கார்டுகள், பாலிதர்சல்போன் அடிப்படையிலான வடிகட்டி காகிதங்கள் மற்றும் கிளைக்கான்-பூசப்பட்ட பொருட்கள் போன்ற பல நுண்ணிய பொருட்கள் நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதற்குப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன [40, 41, 42, 43, 44].ஃபைப்ரஸ் பேப்பர் போன்ற நுண்ணிய நார்ச்சத்து பொருட்கள் முதலில் டிஎன்ஏவை தனிமைப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்பட்டன.சிறிய துளைகள் டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகளின் வலுவான உடல் கட்டுப்பாடுக்கு வழிவகுக்கும், இது டிஎன்ஏ பிரித்தெடுத்தலை சாதகமாக பாதிக்கிறது.ஃபைப்ரஸ் பேப்பரின் வெவ்வேறு துளை அளவுகள் காரணமாக, பிரித்தெடுத்தல் திறன் டிஎன்ஏ பெருக்கத்தின் தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது [45, 46].FTA அட்டை என்பது தடயவியல் மருத்துவத் துறையில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வணிக வடிகட்டி காகிதமாகும் மற்றும் மூலக்கூறு கண்டறிதலின் பிற பகுதிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.மாதிரியில் உள்ள உயிரணு சவ்வுகளை லைஸ் செய்ய பல்வேறு இரசாயனங்கள் மூலம் செறிவூட்டப்பட்ட செல்லுலோஸ் வடிகட்டி காகிதத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், வெளியிடப்பட்ட டிஎன்ஏ 2 ஆண்டுகள் வரை சிதைவடையாமல் பாதுகாக்கப்படுகிறது.மிக சமீபத்தில், SARS-CoV-2, லீஷ்மேனியாசிஸ் மற்றும் மலேரியா [47,48,49] உள்ளிட்ட பல்வேறு நோய்க்கிருமிகளின் மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்காக செறிவூட்டப்பட்ட செல்லுலோஸ் காகிதம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.தனிமைப்படுத்தப்பட்ட பிளாஸ்மாவில் உள்ள எச்.ஐ.வி நேரடியாக லைஸ் செய்யப்படுகிறது, மேலும் வைரஸ் நியூக்ளிக் அமிலம் செறிவூட்டலில் கட்டமைக்கப்பட்ட FTA® ஓட்ட சவ்வில் செறிவூட்டப்படுகிறது, இது நியூக்ளிக் அமிலத்தை [50] திறமையாக உற்பத்தி செய்ய அனுமதிக்கிறது (படம் 2c).FTA கார்டுகளைப் பயன்படுத்தி நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதில் உள்ள முக்கிய பிரச்சனை என்னவென்றால், குவானிடின் மற்றும் ஐசோப்ரோபனோல் போன்ற இரசாயனங்கள் அடுத்தடுத்த பெருக்க எதிர்வினைகளைத் தடுக்கின்றன.இந்தச் சிக்கலைத் தீர்க்க, ஃப்யூஷன் 5 சிட்டோசன்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட வடிகட்டி காகிதத்தை நாங்கள் உருவாக்கினோம், இது டிஎன்ஏ மூலக்கூறுகள் மற்றும் இழைம வடிகட்டி காகிதத்தின் இயற்பியல் ஒன்றோடொன்று மற்றும் டிஎன்ஏவின் மின்னியல் உறிஞ்சுதல் ஆகிய இரண்டின் நன்மைகளையும் ஒருங்கிணைக்கிறது. ..வடிகட்டி இழைகள் [51] (படம் 2d).இதேபோல், ஜு மற்றும் பலர்.[52] ஜிகா வைரஸ் ஆர்என்ஏவை விரைவாக தனிமைப்படுத்துவதற்கும் கண்டறிவதற்கும் சிட்டு கேபிலரி மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்பின் அடிப்படையில் சிட்டோசன்-மாற்றியமைக்கப்பட்ட பிசிஆர் முறையை நிரூபித்தார்.சிட்டோசனின் ஆன்/ஆஃப் ஸ்விட்ச் பண்பின் அடிப்படையில், நியூக்ளிக் அமிலங்களை முறையே கலப்பு லைசேட்/பிசிஆர் ஊடகத்தில் உறிஞ்சி/உறிஞ்சலாம்.ஆன் மற்றும் ஆஃப்”, pH க்கு பதிலளிக்கக்கூடியது.
மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, இந்த உத்திகள் பல்வேறு திட நிலைப் பொருட்களின் நன்மைகளை ஒருங்கிணைத்து மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் இல் நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுக்கும் திறனை அதிகரிக்கின்றன.நடைமுறை பயன்பாடுகளில், இந்த பொருட்களை அதிக அளவில் பயன்படுத்துவது பொருளாதாரமற்றது, மேலும் இந்த பொருட்களுடன் பொதுவான பொருட்களின் சரியான மேற்பரப்பு சிகிச்சை அல்லது மேற்பரப்பு மாற்றமும் அவற்றின் செயல்பாட்டை பாதுகாக்க முடியும்.எனவே, ஒரு சோதனைக்குப் பிறகு இந்த உத்திகளைச் செயல்படுத்தினால் செலவுகளைக் குறைக்க முடியும் என்று நம்பப்படுகிறது.
மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளங்களில் நியூக்ளிக் அமில சோதனை பெரும்பாலும் சிறிய மாதிரி தொகுதிகளை (<100 µl) பயன்படுத்துகிறது, எனவே கீழ்நிலை கண்டறிதலுக்கு (ஆப்டிகல், எலக்ட்ரிக்கல் மற்றும் காந்தம்) வசதியான சமிக்ஞையாக மாற்ற குறிப்பிட்ட ஆய்வுகளுடன் இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெருக்கம் தேவைப்படுகிறது [53, 54]. மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளங்களில் நியூக்ளிக் அமில சோதனை பெரும்பாலும் சிறிய மாதிரி தொகுதிகளை (<100 µl) பயன்படுத்துகிறது, எனவே கீழ்நிலை கண்டறிதலுக்கு (ஆப்டிகல், எலக்ட்ரிக்கல் மற்றும் காந்தம்) வசதியான சமிக்ஞையாக மாற்ற குறிப்பிட்ட ஆய்வுகளுடன் இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெருக்கம் தேவைப்படுகிறது [53, 54]. 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]. மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளங்களில் நியூக்ளிக் அமிலங்களைச் சோதிக்கும் போது, ​​சிறிய மாதிரி தொகுதிகள் (<100 µL) அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன, எனவே சிறப்பு ஆய்வுகள் மூலம் இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெருக்கம், அதை அடுத்தடுத்த கண்டறிதலுக்கு வசதியான சமிக்ஞையாக மாற்ற வேண்டும் (ஆப்டிகல், எலக்ட்ரிக்கல் மற்றும் காந்தம்) [53, 54].微流控 平台 上 核酸 检测 通常 （（（（µ ， 需要 特定 扩增 目标 以 转换 便于 下游 （（光学 、 磁学 的 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 信号 和 、 、 检测 检测 核酸 目标 扩增 扩增 扩增 扩增 扩增 扩增 扩增 扩增 扩增 目标 目标 目标 核酸 核酸 核酸 核酸 核酸 转换 转换 转换 转换 转换 为 为 为 为 便于 便于 便于 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 下游 检测 下游 下游 检测. ].微流控 平台 上 核酸 检测 小样本量 （（<100 µl） ， 需要 探针 目标 ， 为 下游 下游 （光学 磁学） 信号 信号 [53, 54, 54, 54 ]. 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]]. மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளங்களில் நியூக்ளிக் அமிலங்களைக் கண்டறிதல் பொதுவாக சிறிய மாதிரி தொகுதிகளை (<100 μl) பயன்படுத்துகிறது, இதற்கு சிறப்பு ஆய்வுகளுடன் இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலங்களின் பெருக்கம் தேவைப்படுகிறது, அவற்றை அடுத்தடுத்த கண்டறிதலுக்கான சமிக்ஞைகளாக மாற்ற வேண்டும் (ஆப்டிகல், எலக்ட்ரிக்கல் மற்றும் காந்தம்) [53, 54]] .மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸில் நியூக்ளிக் அமிலம் பெருக்கம் எதிர்வினைகளை விரைவுபடுத்தலாம், கண்டறிதல் வரம்புகளை மேம்படுத்தலாம், மாதிரி தேவைகளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் கண்டறிதல் துல்லியத்தை மேம்படுத்தலாம் [55, 56].சமீபத்திய ஆண்டுகளில், வேகமான மற்றும் துல்லியமான கண்டறிதலை உணர்ந்து கொண்டு, PCR மற்றும் சில சமவெப்ப பெருக்க எதிர்வினைகள் உட்பட மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸில் பல்வேறு நியூக்ளிக் அமில பெருக்க முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்புகளின் அடிப்படையில் நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதற்கான முறைகளை இந்தப் பிரிவு சுருக்கமாகக் கூறுகிறது.
PCR என்பது ஒரு உயிரினத்தின் டிஎன்ஏ நகலெடுக்கும் செயல்முறையின் உருவகப்படுத்துதல் ஆகும், அதன் கோட்பாடு வேறு இடங்களில் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் இங்கு விவாதிக்கப்படாது.PCR ஆனது ஒரு அதிவேக விகிதத்தில் இலக்கு டிஎன்ஏ/ஆர்என்ஏவை மிகக் குறைந்த அளவு பெருக்கி, நியூக்ளிக் அமிலங்களை விரைவாகக் கண்டறிவதற்கான சக்திவாய்ந்த கருவியாக பிசிஆரை உருவாக்குகிறது.சமீபத்திய தசாப்தங்களில், பிசிஆர் வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதல் அமைப்புகளுடன் கூடிய பல கையடக்க மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனங்கள் பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் நோயறிதலின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய உருவாக்கப்பட்டுள்ளன [57, 58].ஆன்-சிப் பிசிஆர் வெவ்வேறு வெப்பநிலை கட்டுப்பாட்டு முறைகளின்படி நான்கு வகைகளாக (வழக்கமான, தொடர்ச்சியான ஓட்டம், இடமாற்றம் மற்றும் வெப்பச்சலன PCR) பிரிக்கலாம் [59].உதாரணமாக, ஜீ மற்றும் பலர்.[60] SARS-CoV-2, இன்ஃப்ளூயன்ஸா A மற்றும் B வைரஸ்கள் தொண்டை துடைப்பான் மாதிரிகளில் (படம். 3a) மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிதலுக்கான நேரடி தலைகீழ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் அளவு PCR (RT-qPCR) முறையை உருவாக்கியது.பார்க் மற்றும் பலர்.[61] மெல்லிய பிலிம் PCR, மின்முனைகள் மற்றும் விரலால் இயக்கப்படும் பாலிடிமெதில்சிலோக்சேன் அடிப்படையிலான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தொகுதி ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைத்து ஒரு எளிய நோய்க்கிருமி பகுப்பாய்வு சிப்பை உருவாக்கியது.இருப்பினும், இரண்டு வேலைகளும் வழக்கமான PCR இன் பொதுவான குறைபாடுகளை உள்ளடக்கியது.PCR க்கு வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதல் தேவைப்படுகிறது, இது மேலும் சாதனத்தின் சிறுமைப்படுத்தல் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட சோதனை நேரத்தைக் கட்டுப்படுத்துகிறது.
தொடர்ச்சியான ஓட்ட அடிப்படையிலான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் மற்றும் ஸ்பேஸ்-ஸ்விட்ச் பிசிஆர் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சி இந்த சிக்கலை தீர்க்க மிகவும் முக்கியமானது.ஒரு நீண்ட பாம்பு சேனல் அல்லது குறுகிய நேரான சேனலைப் பயன்படுத்தி, தொடர்ச்சியான ஓட்டம் PCR ஆனது ஆஃப்-சிப் பம்ப் மூலம் மூன்று ப்ரீஹீட் மண்டலங்களில் ரியாஜெண்டுகளை சுறுசுறுப்பாகச் சுற்றுவதன் மூலம் வேகமான பெருக்கத்தை வழங்க முடியும்.இந்தச் செயல்பாடு வெவ்வேறு எதிர்வினை வெப்பநிலைகளுக்கு இடையே மாறுதல் கட்டத்தை வெற்றிகரமாகத் தவிர்க்கிறது, இதனால் சோதனை நேரத்தைக் கணிசமாகக் குறைக்கிறது [62] (படம். 3b).ஜங் மற்றும் பலர் மேற்கொண்ட மற்றொரு ஆய்வில்.[63] அல்ட்ராஃபாஸ்ட் மற்றும் மல்டிபிளக்ஸ் ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் PCR (படம். 3c) க்கான நிலையான மற்றும் ஓட்டம் PCR இன் பண்புகளை ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு புதிய ரோட்டரி PCR மரபணு பகுப்பாய்வியை முன்மொழிந்தார்.நியூக்ளிக் அமிலம் பெருக்கத்திற்காக, PCR மைக்ரோசிப் வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் மூன்று வெப்பமூட்டும் தொகுதிகள் மூலம் சுழற்றப்படும்: 1. Denaturation block 94°C, 2. Annealing block at 58°C, 3. Expansion block at 72°C.
மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸில் PCR இன் பயன்பாடு.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் மேடையில் dirRT-qPCR இன் திட்டவட்டமான பிரதிநிதித்துவம் ([60] இலிருந்து தழுவியது).b ஒரு பாம்பு சேனலை அடிப்படையாகக் கொண்ட தொடர்ச்சியான ஓட்டம் PCR மைக்ரோஅரேயின் திட்டவட்டமான பிரதிநிதித்துவம் ([62] இலிருந்து தழுவியது).c மைக்ரோசிப், மூன்று வெப்பமூட்டும் தொகுதிகள் மற்றும் ஒரு ஸ்டெப்பர் மோட்டார் ([63] இலிருந்து தழுவல்) ஆகியவற்றைக் கொண்ட ரோட்டரி PCR மரபணு பகுப்பாய்வியின் திட்டவட்டமான பிரதிநிதித்துவம்.d மையவிலக்கு மற்றும் அமைப்புடன் கூடிய தெர்மோகன்வெக்ஷன் PCR வரைபடம் ([64] இலிருந்து தழுவியது).DirRT-qPCR, நேரடி அளவு தலைகீழ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் பாலிமரேஸ் சங்கிலி எதிர்வினை
நுண்குழாய்கள் மற்றும் சுழல்கள் அல்லது மெல்லிய தட்டுகளைப் பயன்படுத்தி, வெப்பச்சலன PCR ஆனது வெளிப்புற பம்ப் தேவையில்லாமல் இயற்கையான இலவச வெப்ப வெப்பச்சலனம் மூலம் நியூக்ளிக் அமிலங்களை விரைவாகப் பெருக்க முடியும்.எடுத்துக்காட்டாக, PCR லூப் மைக்ரோசனலில் [64] (படம். 3d) மையவிலக்கத்துடன் வெப்ப சைக்கிள் ஓட்டுதலைப் பயன்படுத்தும் புனையப்பட்ட சுழலும் வெப்ப நிலையின் மீது சுழற்சி ஓலிஃபின் பாலிமர் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளம் உருவாக்கப்பட்டது.எதிர்வினை தீர்வு வெப்ப வெப்பச்சலனத்தால் இயக்கப்படுகிறது, இது ஒரு வளைய அமைப்பைக் கொண்ட மைக்ரோசனலில் அதிக மற்றும் குறைந்த வெப்பநிலையை தொடர்ந்து பரிமாறிக் கொள்கிறது.70.5 pg/சேனலின் கண்டறிதல் வரம்புடன் முழு பெருக்க செயல்முறையும் 10 நிமிடங்களில் முடிக்கப்படும்.
எதிர்பார்த்தபடி, ரேபிட் பிசிஆர் என்பது முழுமையாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மாதிரி-பதில் மூலக்கூறு கண்டறியும் மற்றும் மல்டிபிளக்ஸ் பகுப்பாய்வு அமைப்புகளுக்கான சக்திவாய்ந்த கருவியாகும்.ரேபிட் பிசிஆர், SARS-CoV-2 ஐக் கண்டறிய தேவையான நேரத்தை கணிசமாகக் குறைக்கிறது, இது COVID-19 தொற்றுநோயை திறம்பட கட்டுப்படுத்த உதவுகிறது.
PCRக்கு POCTக்கு பொருந்தாத ஒரு சிக்கலான வெப்ப சுழற்சி தேவைப்படுகிறது.மிக சமீபத்தில், LAMP, recombinase polymerase amplification (RPA) மற்றும் நியூக்ளிக் அமில வரிசைகள் [65,66,67,68] அடிப்படையிலான பெருக்கம் உட்பட மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்குகளுக்கு சமவெப்ப பெருக்க நுட்பங்கள் பயன்படுத்தப்பட்டன.இந்த நுட்பங்கள் மூலம், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் நிலையான வெப்பநிலையில் பெருக்கப்படுகின்றன, குறைந்த விலையில், மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான அதிக உணர்திறன் கொண்ட சிறிய POCT சாதனங்களை உருவாக்க உதவுகிறது.
உயர்-செயல்திறன் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் அடிப்படையிலான LAMP மதிப்பீடுகள் தொற்று நோய்களை பலமுறை கண்டறிய அனுமதிக்கின்றன [42, 69, 70, 71].மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்புடன் இணைந்து, LAMP ஆனது நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் [69, 72, 73, 74, 75] ஆட்டோமேஷனை மேலும் எளிதாக்குகிறது.லாம்ப் [76] (படம் 4a) ஐப் பயன்படுத்தி பல இணை பாக்டீரியாக்களைக் காட்சிப்படுத்துவதற்காக சுழல் மற்றும் எதிர்வினை ஸ்லிப்சிப் உருவாக்கப்பட்டது.மதிப்பீட்டில் உகந்த LAMP ஐப் பயன்படுத்தும் போது, ​​ஒளிரும் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் தோராயமாக 5-மடங்கு இருந்தது, மேலும் கண்டறிதல் வரம்பு மரபணு DNAவின் 7.2 பிரதிகள்/μl ஐ எட்டியது. மேலும், பேசிலஸ் செரியஸ், எஸ்கெரிச்சியா கோலி, சால்மோனெல்லா என்டெரிகா, விப்ரியோ ஃப்ளூவியாலிஸ் மற்றும் விப்ரியோ பாராஹேமோலிடிகஸ் உள்ளிட்ட ஐந்து பொதுவான செரிமான பாக்டீரியா நோய்க்கிருமிகளின் இருப்பு <60 நிமிடத்தில் முறையின் அடிப்படையில் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது. மேலும், பேசிலஸ் செரியஸ், எஸ்கெரிச்சியா கோலி, சால்மோனெல்லா என்டெரிகா, விப்ரியோ ஃப்ளூவியாலிஸ் மற்றும் விப்ரியோ பாராஹேமோலிடிகஸ் உள்ளிட்ட ஐந்து பொதுவான செரிமான பாக்டீரியா நோய்க்கிருமிகளின் இருப்பு <60 நிமிடத்தில் முறையின் அடிப்படையில் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது.மேலும், பேசிலஸ் செரியஸ், எஸ்கெரிச்சியா கோலி, சால்மோனெல்லா என்டெரிகா, விப்ரியோ ஃப்ளூவியாலிஸ் மற்றும் விப்ரியோ பாராஹேமோலிட்டிகஸ் உள்ளிட்ட செரிமான மண்டலத்தின் ஐந்து பொதுவான பாக்டீரியா நோய்க்கிருமிகள் இருப்பது இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி 60 நிமிடங்களுக்குள் காட்சிப்படுத்தப்பட்டது.此外 ， 基于 方法 在 <60 分钟 内 可 了 种 常见 细菌病 的 存在 蜡状 、 大 肠杆菌 肠 沙门 氏 菌 河流 弧菌 和 和 副溶血性此外 ， 基于 方法 在 <60 分钟 内 视化 五 常见 细菌病 存在 ， 芽孢杆菌 大 肠杆菌 肠 菌 、 弧菌 副溶血 性 。。。 。。。 弧菌 弧菌弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 弧菌 HIPகூடுதலாக, பேசிலஸ் செரியஸ், எஸ்கெரிச்சியா கோலி, சால்மோனெல்லா என்டெரிகா, விப்ரியோ ஃப்ளூவியஸ் மற்றும் விப்ரியோ பாராஹேமோலிட்டிகஸ் உள்ளிட்ட ஐந்து பொதுவான பாக்டீரியா இரைப்பை குடல் நோய்க்கிருமிகளின் இருப்பு, 60 நிமிடங்களுக்குள் இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி காட்சிப்படுத்தப்பட்டது.
மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸில் LAMP இன் நன்மைகள், மற்றவற்றுடன், விரைவான பதில் மற்றும் சிறிய கண்டறிதல் ஆகியவை அடங்கும்.இருப்பினும், எதிர்வினை வெப்பநிலை (சுமார் 70 ° C) காரணமாக, LAMP இன் போது ஏரோசோல்கள் தவிர்க்க முடியாமல் உருவாக்கப்படுகின்றன, இதன் விளைவாக அதிக தவறான நேர்மறை விகிதம் ஏற்படுகிறது.மதிப்பீடு விவரக்குறிப்பு, ப்ரைமர் வடிவமைப்பு மற்றும் வெப்பநிலை கட்டுப்பாடு ஆகியவையும் LAMPக்கு உகந்ததாக இருக்க வேண்டும்.கூடுதலாக, ஒரு சிப்பில் பல இலக்கு கண்டறிதலை செயல்படுத்தும் சிப் வடிவமைப்புகள் அதிக மதிப்புடையவை மற்றும் உருவாக்கப்பட வேண்டும்.கூடுதலாக, ஒரு சிப்பில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட பல்நோக்கு கண்டறிதலுக்கு LAMP பொருத்தமானது, இது மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்தது, ஆனால் வளர்ச்சிக்கு இன்னும் நிறைய இடம் உள்ளது.
ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த எதிர்வினை வெப்பநிலை (~37 °C) ஒப்பீட்டளவில் சில ஆவியாதல் பிரச்சனைகளை விளைவிப்பதால், LAMP இன் உயர் தவறான நேர்மறை விகிதம் RPA உடன் ஓரளவு குறைக்கப்படலாம்.RPA அமைப்பில், இரண்டு எதிரெதிர் ப்ரைமர்கள் ஒரு மறுசீரமைப்புடன் பிணைப்பதன் மூலம் DNA தொகுப்பைத் தொடங்குகின்றன மற்றும் பெருக்கத்தை 10 நிமிடங்களுக்குள் முடிக்க முடியும் [78,79,80,81].எனவே, முழு RPA செயல்முறையும் PCR அல்லது LAMP ஐ விட மிக வேகமாக இருக்கும்.சமீபத்திய ஆண்டுகளில், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தொழில்நுட்பம் RPA [82,83,84] வேகத்தையும் துல்லியத்தையும் மேலும் மேம்படுத்துவதாகக் காட்டப்பட்டுள்ளது.உதாரணமாக, லியு மற்றும் பலர்.[85] ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷன் RPA (RT-RPA) மற்றும் உலகளாவிய பக்கவாட்டு ஓட்டம் சோதனை துண்டு கண்டறிதல் அமைப்பு ஆகியவற்றை ஒருங்கிணைப்பதன் மூலம் SARS-CoV-2 இன் விரைவான மற்றும் உணர்திறன் கண்டறிதலுக்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் ஒருங்கிணைந்த பக்கவாட்டு ஓட்ட பாலிமரேஸ் மறுசீரமைப்பு பெருக்க மதிப்பீட்டை உருவாக்கியது.ஒற்றை மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்பில்.படம் 4b).கண்டறிவதற்கான வரம்பு 1 நகல்/µl அல்லது 30 பிரதிகள்/மாதிரி ஆகும், மேலும் கண்டறிதல் சுமார் 30 நிமிடங்களில் முடிக்கப்படும்.காங் மற்றும் பலர்.அணியக்கூடிய மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனத்தை உருவாக்கியுள்ளனர்.[86] RPA (படம் 4c) ஐப் பயன்படுத்தி HIV-1 DNAவை விரைவாகவும் நேரடியாகவும் கண்டறிய உடல் வெப்பநிலை மற்றும் மொபைல் ஃபோன் அடிப்படையிலான ஃப்ளோரசன்ஸ் கண்டறிதல் அமைப்பைப் பயன்படுத்தியது.அணியக்கூடிய RPA மதிப்பீடு 24 நிமிடங்களுக்குள் இலக்கு வரிசையின் 100 பிரதிகள்/mLகளைக் கண்டறிந்து, வள-வரையறுக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் HIV-1-பாதிக்கப்பட்ட குழந்தைகளை விரைவாகக் கண்டறிவதற்கான பெரும் திறனை வெளிப்படுத்துகிறது.
பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் சோதனையில் (POCT) சமவெப்ப பெருக்கம்.சுழல் மற்றும் எதிர்வினை ஸ்லிப்சிப்பின் வளர்ச்சி மற்றும் உற்பத்தி.பிளாஸ்மா வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு, மேல் மற்றும் கீழ் சில்லுகள் இறுதிச் சிப்பை ([76] இலிருந்து மாற்றியமைக்கப்பட்டது) உருவாக்க கொட்டைகளின் தொகுப்புடன் கூடியிருந்தன.b கோவிட்-19 கண்டறிதலுக்கான MI-IF-RPA அமைப்பின் திட்டம் ([85] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).c எச்ஐவி-1 டிஎன்ஏவை விரைவாகக் கண்டறிவதற்கான அணியக்கூடிய RPA சோதனையின் திட்டம் ([86] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).SE Salmonella enterica, VF Vibrio fluvius, VP Vibrio parahaemolyticus, BC Bacillus cereus, EC Escherichia coli, FAM carboxyfluorescein, மனித நோயெதிர்ப்பு குறைபாடு வைரஸ் HIV, RPA ரீகாம்பினேஸ் பாலிமரேஸ் பெருக்கம், LED லைட் எமிட்டிங் டையோட்-இன்க்ரோமிரேஸ் ரீகாம் MI- பெருக்கம்
மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அடிப்படையிலான RPA வேகமாக வளர்ந்து வருகிறது, இருப்பினும், சிப் தயாரிப்பு மற்றும் எதிர்வினை நுகர்வு செலவு மிக அதிகமாக உள்ளது மற்றும் இந்த தொழில்நுட்பத்தின் கிடைக்கும் தன்மையை அதிகரிக்க குறைக்க வேண்டும்.கூடுதலாக, RPA இன் அதிக உணர்திறன் குறிப்பிட்ட அல்லாத பொருட்களின் பெருக்கத்தை பாதிக்கலாம், குறிப்பாக மாசுபாட்டின் முன்னிலையில்.இந்த வரம்புகள் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்புகளில் RPA இன் பயன்பாட்டை பாதிக்கலாம் மற்றும் மேலும் மேம்படுத்தலுக்கு தகுதியுடையவை.POCT இல் RPA-அடிப்படையிலான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் உத்திகளின் சாத்தியத்தை மேம்படுத்த பல்வேறு இலக்குகளுக்கான நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ப்ரைமர்கள் மற்றும் ஆய்வுகள் தேவைப்படுகின்றன.
Cas13 மற்றும் Cas12a ஆகியவை நியூக்ளிக் அமிலங்களை தோராயமாக பிளவுபடுத்தும் திறனைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் கண்டறிதல் மற்றும் கண்டறியும் கருவிகளாக உருவாக்கலாம்.Cas13 மற்றும் Cas12a ஆகியவை முறையே டிஎன்ஏ அல்லது ஆர்என்ஏவை இலக்காகக் கட்டும் போது செயல்படுத்தப்படுகின்றன.செயல்படுத்தப்பட்டவுடன், புரதமானது அருகிலுள்ள பிற நியூக்ளிக் அமிலங்களை பிளவுபடுத்தத் தொடங்குகிறது, அதன் பிறகு நோய்க்கிருமி-குறிப்பிட்ட நியூக்ளிக் அமிலங்களைக் குறிவைத்து வழிகாட்டும் ஆர்என்ஏக்கள் தணிக்கப்பட்ட ஒளிரும் ஆய்வுகளை பிளவுபடுத்தலாம் மற்றும் ஒளிரும் தன்மையை வெளியிடலாம்.இந்த கோட்பாட்டின் அடிப்படையில், கெல்னர் மற்றும் பலர்.[87] ஒரு Cas13-அடிப்படையிலான முறையை உருவாக்கியது [குறிப்பிட்ட உயர் உணர்திறன் என்சைமாடிக் ரிப்போர்ட்டர் அன்லாக்கிங் (ஷெர்லாக்)], மற்றும் ப்ரோட்டன் மற்றும் பலர்.[88] Cas12a [CRISPR Trans Reporter targeting DNA endonuclease (DTECR)] அடிப்படையில் மற்றொரு அணுகுமுறையை உருவாக்கியது.
சமீபத்திய ஆண்டுகளில், CRISPR அடிப்படையில் நியூக்ளிக் அமிலங்களைக் கண்டறிவதற்கான பல்வேறு முறைகள் தோன்றியுள்ளன [89, 90].வழக்கமான CRISPR அடிப்படையிலான முறைகள், நியூக்ளிக் அமிலம் பிரித்தெடுத்தல், பெருக்கம் மற்றும் CRISPR கண்டறிதல் உள்ளிட்ட பல நடைமுறைகள் காரணமாக அதிக நேரம் எடுத்துக்கொள்ளும் மற்றும் உழைப்பு மிகுந்ததாக இருக்கும்.காற்றில் திரவங்களை வெளிப்படுத்துவது தவறான நேர்மறையான முடிவுகளின் வாய்ப்பை அதிகரிக்கலாம்.மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, CRISPR-அடிப்படையிலான அமைப்புகளுக்கு தேர்வுமுறை தேவை.
CRISPR-Cas12a மற்றும் CRISPR-Cas13a கண்டறிதல் பயன்பாடுகளுக்கு [91] இணையாக 24 பகுப்பாய்வுகளைச் செய்யக்கூடிய நியூமேடிக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் இயங்குதளம் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.நியூக்ளிக் அமிலப் பெருக்கத்தைத் தவிர்த்து, ஃபெம்டோமொலார் டிஎன்ஏ மற்றும் ஆர்என்ஏ மாதிரிகளைத் தானாகக் கண்டறியும் ஃப்ளோரசன்ஸைக் கண்டறியும் சாதனம் இந்த அமைப்பில் பொருத்தப்பட்டுள்ளது.சென் மற்றும் பலர்.[92] CRISPR-Cas12a அமைப்புடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மறுசீரமைப்பு பெருக்கம் மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் (படம் 5a).இந்த வேலை இந்த இரண்டு செயல்முறைகளையும் ஒருங்கிணைப்பதில் உள்ள சிரமத்தை சமாளிக்கிறது, ஏனெனில் Cas12a மெசஞ்சர் டிஎன்ஏவை ஜீரணிக்க முடியும் மற்றும் பெருக்க செயல்முறையைத் தடுக்கிறது.கூடுதலாக, சென் மற்றும் பலர்.[92] முழு செயல்முறையையும் தானாக முடிக்க ஒரு மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் கட்டுப்பாட்டில் எதிர்வினை எதிர்வினைகளை முன்சேமித்தது.மற்றொரு படைப்பில், சில்வா மற்றும் பலர்.[93] CRISPR/Cas12a பெருக்கம் இல்லாமல் கண்டறியும் முறையை உருவாக்கியது மற்றும் SARS-CoV-2 (படம் 5b) ஐக் கண்டறியும் ஸ்மார்ட்ஃபோனை உருவாக்கியது.செல்போன் அடிப்படையிலான பெருக்கம்-இலவச அமைப்பு என அறியப்படும் இந்த மதிப்பீட்டில், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சேனல்களில் கேடலேஸ்-உருவாக்கப்பட்ட குமிழி சிக்னல்களின் ஸ்மார்ட்போன் காட்சிப்படுத்தலை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு CRISPR/Cas-சார்ந்த நொதி அடங்கும்.முன்-பெருக்கம் இல்லாமல் நியூக்ளிக் அமிலத்தின் 50 பிரதிகள்/µl க்கும் குறைவான உணர்திறன் கண்டறிதல், மாதிரி ஊசி முதல் சமிக்ஞை வாசிப்பு வரை முழு செயல்முறையும் 71 நிமிடங்கள் மட்டுமே ஆகும்.
CRISPR அடிப்படையில் நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் முறைகள்.CRISPR அடிப்படையிலான ஒருங்கிணைந்த மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான மையவிலக்கு POCT ([92] இலிருந்து தழுவியது).b SARS-CoV-2 இன் ஸ்மார்ட்போன் அடிப்படையிலான பகுப்பாய்விற்கான CASCADE சோதனையின் உருவாக்கம் ([93] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).RAA ரீகாம்பினேஸ் பெருக்கம், PAM அருகில் உள்ள புரோட்டோஸ்பேசர் மையக்கருத்து, CRISPR க்ளஸ்டர்டு ஷார்ட் பாலிண்ட்ரோமிக் ரிபீட்ஸ், சீரான இடைவெளியில், CRISPR/CAS-சார்ந்த என்சைம்களுடன் செல்போன் பெருக்கம் இல்லாமல் CASCADE அமைப்பு, 1-எத்தில்-3-[3-டைமெதிலமினோபிரோபில்]கார்போடைமைடு ஹைட்ரோகுளோரைடு சிஸ்டம்
நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதில் கடைசிப் படியாக, சிக்னல் கண்டறிதல் நேரடியாக கண்டறியும் முடிவுகளைப் பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் திறமையான, உணர்திறன் மற்றும் துல்லியமான POCT இன் வளர்ச்சியில் இது ஒரு முக்கியமான காரணியாகும்.ஃப்ளோரசன்ட், எலக்ட்ரோகெமிக்கல், கலர்மெட்ரிக் மற்றும் காந்த உத்திகள் போன்ற பல்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்தி சிக்னல்களைப் படிக்கலாம்.இந்தப் பிரிவில், ஒவ்வொரு அணுகுமுறைக்கான பகுத்தறிவை விவரிக்கிறோம் மற்றும் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் உள்ள தொற்று நோய்களின் மூலக்கூறு கண்டறிதலை ஒப்பிடுகிறோம்.
சிறந்த உணர்திறன், குறைந்த செலவு, செயல்பாட்டின் எளிமை மற்றும் பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் பகுப்பாய்வு [94, 95] ஆகியவற்றின் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகள் காரணமாக, தொற்று நோய்களின் POCT நோயறிதலுக்கு ஃப்ளோரசன்ஸ் அடிப்படையிலான உத்திகள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.இந்த உத்திகள் அடையாளம் காணக்கூடிய சிக்னலை (ஃப்ளோரசன்ஸ் மேம்பாடு அல்லது தணித்தல்) உருவாக்க ஃப்ளோரசன்ட் சாயங்கள் மற்றும் நானோ பொருட்கள் போன்ற லேபிளிடப்பட்ட ஃப்ளோரோஃபோர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.ஃப்ளோரசன்ஸ் அடிப்படையிலான உத்திகளை நேரடி ஃப்ளோரசன்ட் லேபிளிங், சிக்னல்-ஆன் மற்றும் சிக்னல்-ஆஃப் ஃப்ளோரசன்ட் கண்டறிதல் [96] என பிரிக்கலாம் என்று இந்த கண்டுபிடிப்பு தெரிவிக்கிறது.நேரடி ஃப்ளோரசன்ட் லேபிள் கண்டறிதல் குறிப்பிட்ட லிகண்ட்களை லேபிளிட சிறப்பு ஒளிரும் லேபிள்களைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு இலக்குடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட முறையில் பிணைக்கப்படும் போது குறிப்பிட்ட அளவு ஒளிரும் தன்மையை உருவாக்குகிறது.சிக்னல் அடிப்படையிலான ஃப்ளோரசன்ஸ் கண்டறிதலுக்கு, ஒளிரும் சமிக்ஞையின் தரமானது ஆர்வத்தின் அளவுடன் நேர்மறையாக தொடர்புடையது.இலக்கு இல்லாத நிலையில் ஃப்ளோரசன்ஸின் தீவிரம் மிகக் குறைவு மற்றும் போதுமான அளவு இலக்கு இருக்கும்போது கண்டறிய முடியும்.மாறாக, "சிக்னல்-ஆஃப்" ஃப்ளோரசன்ஸால் கண்டறியப்பட்ட ஃப்ளோரசன்ஸின் தீவிரம் இலக்கின் அளவிற்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் உள்ளது, ஆரம்பத்தில் அதிகபட்ச மதிப்பை அடைந்து, இலக்கை பெரிதாக்கும்போது படிப்படியாக குறைகிறது.எடுத்துக்காட்டாக, CRISPR-Cas13a இலக்கு சார்ந்த டிரான்ஸ்-கிளேவேஜ் பொறிமுறையைப் பயன்படுத்தி, தியான் மற்றும் பலர்.[97] ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்ஷனை நேரடியாகக் கடந்து செல்லும் ஆர்என்ஏக்களைக் கண்டறிய ஒரு புதிய அங்கீகார உத்தியை உருவாக்கியது (படம். 6a).நிரப்பு இலக்கு ஆர்என்ஏக்களுடன் பிணைக்கப்பட்டவுடன், CRISPR-Cas13-RNA வளாகத்தை செயல்படுத்தலாம், இது குறிப்பிட்ட அல்லாத நிருபர் ஆர்என்ஏக்களால் டிரான்ஸ்கோலேட்டரல் பிளவுகளைத் தூண்டுகிறது.ஃப்ளோரசன்ட் லேபிளிடப்பட்ட நிருபர் [ஃப்ளோரோஃபோர் (எஃப்)] க்வென்சர் (க்யூ) மூலம் தணிக்கப்படுகிறது மற்றும் செயல்படுத்தப்பட்ட வளாகத்தால் பிளவுபடும்போது ஒளிரும்.
மின்வேதியியல் கண்டறிதலின் நன்மை உயர் கண்டறிதல் வேகம், எளிதான உற்பத்தி, குறைந்த விலை, எடுத்துச் செல்ல எளிதானது மற்றும் தானியங்கி கட்டுப்பாடு.இது POCT பயன்பாடுகளுக்கான ஒரு சக்திவாய்ந்த பகுப்பாய்வு முறையாகும்.கிராபெனின் புலம்-விளைவு டிரான்சிஸ்டர்களின் அடிப்படையில் காவோ மற்றும் பலர்.[98] 2 pg/mL (படம். 6b) என்ற கண்டறிதல் வரம்புடன் பொரெலியா பர்க்டோர்ஃபெரி பாக்டீரியாவிலிருந்து லைம் நோய் ஆன்டிஜென்களின் மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிதலுக்கான நானோபயோசென்சரை உருவாக்கியது.
POCT பயன்பாடுகளில் வண்ண அளவீட்டு மதிப்பீடுகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, பெயர்வுத்திறன், குறைந்த செலவு, தயாரிப்பின் எளிமை மற்றும் காட்சி வாசிப்பு ஆகியவற்றின் நன்மைகளிலிருந்து பயனடைகின்றன.பெராக்சிடேஸ் அல்லது பெராக்சிடேஸ் போன்ற நானோ பொருட்களின் ஆக்சிஜனேற்றம், நானோ பொருட்களின் ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் குறிகாட்டி சாயங்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம், இலக்கு நியூக்ளிக் அமிலங்கள் இருப்பதைப் பற்றிய தகவலைக் காணக்கூடிய வண்ண மாற்றங்களாக மாற்றுவதற்கு வண்ண அளவியல் கண்டறிதல் பயன்படுத்தப்படலாம் [99, 100, 101].குறிப்பிடத்தக்க வகையில், வண்ண அளவீட்டு உத்திகளின் வளர்ச்சியில் தங்க நானோ துகள்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவற்றின் விரைவான மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க வண்ண மாற்றங்களைத் தூண்டும் திறன் காரணமாக, தொற்று நோய்களைக் கண்டறிவதற்காக POCT வண்ண அளவீட்டு தளங்களின் வளர்ச்சியில் ஆர்வம் அதிகரித்து வருகிறது [102].ஒருங்கிணைந்த மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனம் [103] மூலம், அசுத்தமான பால் மாதிரிகளில் உள்ள உணவில் பரவும் நோய்க்கிருமிகளை 10 பாக்டீரியா செல்கள் அளவில் தானாகவே கண்டறிய முடியும், மேலும் முடிவுகளை 65 நிமிடங்களுக்குள் பார்வைக்கு படிக்க முடியும் (படம் 6c).
காந்த உணர்திறன் நுட்பங்கள் காந்தப் பொருட்களைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வுகளைத் துல்லியமாகக் கண்டறிய முடியும், மேலும் சமீபத்திய தசாப்தங்களில் POCT பயன்பாடுகளில் குறிப்பிடத்தக்க ஆர்வம் உள்ளது.காந்த உணர்திறன் நுட்பங்கள் விலையுயர்ந்த ஒளியியல் கூறுகளைக் காட்டிலும் குறைந்த விலை காந்தப் பொருட்கள் போன்ற சில தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன.இருப்பினும், காந்தப்புலத்தின் பயன்பாடு கண்டறிதல் திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் மாதிரி தயாரிப்பு நேரத்தை குறைக்கிறது [104].கூடுதலாக, காந்த ஆய்வின் முடிவுகள் உயிரியல் மாதிரிகளின் முக்கியமற்ற காந்த பின்னணி சமிக்ஞையின் காரணமாக அதிக விவரக்குறிப்பு, உணர்திறன் மற்றும் உயர் சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதம் ஆகியவற்றை நிரூபிக்கின்றன [105].சர்மா மற்றும் பலர்.ஒரு காந்த சுரங்கப்பாதை சந்திப்பு அடிப்படையிலான பயோசென்சரை ஒரு சிறிய மைக்ரோசிப் இயங்குதளத்தில் ஒருங்கிணைத்தது.[106] நோய்க்கிருமிகளின் மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிதலுக்கு (படம் 6d).பயோசென்சர்கள் நோய்க்கிருமிகளிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட சப்நானோமொலார் நியூக்ளிக் அமிலங்களை உணர்திறனுடன் கண்டறியும்.
வழக்கமான சமிக்ஞை கண்டறிதல் முறை.Cas13a இன் ஹைப்பர்லோகலைஸ் கண்டறிதல் கருத்து ([97] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).b கிராபீன் நானோபயோசென்சர் FET லைம் GroES scFv உடன் இணைந்து ([98] இருந்து தழுவியது).c மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பில் உணவில் பரவும் நோய்க்கிருமிகளை மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிவதற்கான வண்ண அளவீட்டு அறிகுறிகள்: இலக்கு நோய்க்கிருமிகளுடன் எண். 1 மற்றும் எண். 3 மாதிரிகள் மற்றும் இலக்கு நோய்க்கிருமிகள் இல்லாத எண். 2, எண். 4 மற்றும் எண். 5 மாதிரிகள் ([103] இலிருந்து மாற்றியமைக்கப்பட்டது) .d பயோசென்சர் ஒரு காந்த சுரங்கப்பாதை சந்திப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இதில் ஒரு தளம், ஒரு உள்ளமைக்கப்பட்ட தடுப்பு பெருக்கி, ஒரு கட்டுப்பாட்டு அலகு மற்றும் சிக்னல் உருவாக்கம்/பெறுதலுக்கான மின்சாரம் ([106] இலிருந்து தழுவல்) ஆகியவை அடங்கும்.GFET கிராபீன் FET, எஸ்கெரிச்சியா கோலை, எஸ்கெரிச்சியா கோலை, சால்மோனெல்லா டைபிமுரியம், விப்ரியோ பாராஹேமோலிடிகஸ், விப்ரியோ பாராஹேமோலிடிகஸ், லிஸ்டீரியா மோனோசைட்டோஜென்ஸ், பிசி பிசி, பிடிஎம்எஸ் டிமெதிகோன், பிஎம்எம்ஏ பாலிமெத்தில் மெதக்ரிலேட்
மேலே கண்டறிதல் முறைகளின் சிறந்த பண்புகள் இருந்தபோதிலும், அவை இன்னும் தீமைகளைக் கொண்டுள்ளன.இந்த முறைகள் ஒப்பிடப்படுகின்றன (அட்டவணை 1), விவரங்களுடன் சில பயன்பாடுகள் (நன்மை மற்றும் தீமைகள்) உட்பட.
மைக்ரோஃப்ளூயிடிக்ஸ், மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிக்கல் சிஸ்டம்ஸ், நானோ டெக்னாலஜி மற்றும் மெட்டீரியல் சயின்ஸ் ஆகியவற்றின் வளர்ச்சியுடன், தொற்று நோய்களைக் கண்டறிவதற்கான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளின் பயன்பாடு தொடர்ந்து முன்னேறி வருகிறது [55,96,107,108].மினியேச்சர் உபகரணங்கள் மற்றும் திரவங்களின் துல்லியமான கையாளுதல் கண்டறியும் துல்லியம் மற்றும் செலவு-செயல்திறனுக்கு பங்களிக்கிறது.எனவே, மேலும் மேம்பாட்டிற்காக, சில்லுகளை மேம்படுத்துவதற்கும் மேம்படுத்துவதற்கும் முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன, இதன் விளைவாக பல்வேறு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகள் வெவ்வேறு கட்டமைப்புகள் மற்றும் செயல்பாடுகளை உருவாக்குகின்றன.இங்கே நாம் பல பொதுவான மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளங்களை சுருக்கமாக அறிமுகப்படுத்துகிறோம் மற்றும் அவற்றின் பண்புகளை (நன்மை மற்றும் தீமைகள்) ஒப்பிடுகிறோம்.கூடுதலாக, கீழே பட்டியலிடப்பட்டுள்ள பெரும்பாலான எடுத்துக்காட்டுகள் முதன்மையாக SARS-CoV-2 ஐ எதிர்த்துப் போராடுவதில் கவனம் செலுத்துகின்றன.
LOCC கள் மிகவும் பொதுவான மினியேட்டரைஸ் செய்யப்பட்ட சிக்கலான பகுப்பாய்வு அமைப்புகள் மற்றும் அவற்றின் செயல்பாடுகள் மிகவும் சிறியதாக, ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட, தானியங்கு மற்றும் மாதிரி ஊசி மற்றும் தயாரிப்பு, ஓட்டம் கட்டுப்பாடு மற்றும் திரவ கண்டறிதல் [109, 110] ஆகியவற்றிலிருந்து இணையாக உள்ளன.கவனமாக வடிவமைக்கப்பட்ட வடிவவியல் மற்றும் அழுத்தம் சாய்வு, தந்துகி நடவடிக்கை, மின் இயக்கவியல், காந்தப்புலங்கள் மற்றும் ஒலி அலைகள் [111] போன்ற பல உடல் விளைவுகளின் தொடர்பு மூலம் திரவங்கள் கையாளப்படுகின்றன.வேகமான பகுப்பாய்வு வேகம், சிறிய மாதிரி அளவு, குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் உயர் மேலாண்மை மற்றும் செயல்பாட்டுத் திறன் ஆகியவற்றுடன் உயர்-செயல்திறன் திரையிடல் மற்றும் பல கண்டறிதல் ஆகியவற்றில் LOCC சிறந்த நன்மைகளைக் காட்டுகிறது;இருப்பினும், LOCC சாதனங்கள் மிகவும் நுட்பமானவை, மற்றும் உற்பத்தி, பேக்கேஜிங் மற்றும் இடைமுகம்.இருப்பினும், மல்டிபிளெக்சிங் மற்றும் மறுபயன்பாடு பெரும் சிரமங்களை எதிர்கொள்கிறது [96].மற்ற தளங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​LOCC ஆனது அதிகபட்ச பயன்பாட்டு பன்முகத்தன்மை மற்றும் சிறந்த தொழில்நுட்ப இணக்கத்தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் தனித்துவமான நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் அதன் குறைபாடுகளும் வெளிப்படையானவை, அதாவது அதிக சிக்கலான தன்மை மற்றும் மோசமான மறுநிகழ்வு.பெரும்பாலும் பருமனான மற்றும் விலையுயர்ந்த வெளிப்புற குழாய்களைச் சார்ந்திருப்பது POCT இல் அவற்றின் பயன்பாட்டை மேலும் கட்டுப்படுத்துகிறது.
கோவிட்-19 வெடித்த காலத்தில், LOCC அதிக கவனத்தைப் பெற்றது.அதே நேரத்தில், பல தொழில்நுட்பங்களை இணைக்கும் பல புதிய சில்லுகள் உள்ளன.எடுத்துக்காட்டாக, ஸ்மார்ட்போன்கள் இப்போது கையடக்க பகுப்பாய்வு சாதனங்களாக பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன மற்றும் LOCC ஒருங்கிணைப்புக்கான பெரும் ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன.சன் மற்றும் பலர்.[21] LAMP ஐப் பயன்படுத்தி SARS-CoV-2 உட்பட ஐந்து நோய்க்கிருமிகளின் குறிப்பிட்ட நியூக்ளிக் அமில வரிசைகளை மல்டிபிளெக்சிங் செய்ய அனுமதிக்கும் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பை உருவாக்கியது மற்றும் எதிர்வினை முடிந்த 1 மணி நேரத்திற்குள் ஸ்மார்ட்ஃபோனைப் பயன்படுத்தி பகுப்பாய்வு செய்தது.மற்றொரு உதாரணமாக, சுந்தா மற்றும் பலர்.[112] ஸ்மார்ட்போன்களைப் பயன்படுத்தி SARS-CoV-2 RNA இலக்குகளை நேரடியாகவும் உணர்திறனுடனும் கண்டறிவதற்காக ஒரு மூலக்கூறு சுவிட்சை உருவாக்கியது [மூலக்கூற்று நிலைமாற்ற நிலை சுவிட்ச் (கேட்ச்) மூலம் வினையூக்கி பெருக்கம்]. CATCH ஆனது கையடக்க LOCC உடன் இணக்கமானது மற்றும் சிறந்த செயல்திறனை அடைகிறது (தோராயமாக 8 RNA பிரதிகள்/μl; அறை வெப்பநிலையில் <1 மணிநேரம்) [112]. CATCH ஆனது கையடக்க LOCC உடன் இணக்கமானது மற்றும் சிறந்த செயல்திறனை அடைகிறது (தோராயமாக 8 RNA பிரதிகள்/μl; அறை வெப்பநிலையில் <1 மணிநேரம்) [112]. கேட்ச் சோவ்மெஸ்டிம்ஸ் பார்டடிவ்னிம் லோசிசி மற்றும் ஓபிஸ்பெச்சிவாட் ப்ரெவொஸ்ஹோட்னுயுயு ப்ரோயிஸ்வோடிடெல்னோஸ்ட் (முன்னோடி 8 கோப்பி111.1 CATCH ஆனது கையடக்க LOCC உடன் இணக்கமானது மற்றும் சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகிறது (தோராயமாக 8 RNA பிரதிகள்/µl; அறை வெப்பநிலையில் <1 மணிநேரம்) [112]. பிடிக்கவும் பிடிக்கவும் CATCH совместим s portativnimy LOCC மற்றும் обладает превосходной производительностью (எடுத்துக்காட்டு 8 கோப் CATCH ஆனது கையடக்க LOCCகளுடன் இணக்கமானது மற்றும் சிறந்த செயல்திறன் கொண்டது (தோராயமாக 8 RNA பிரதிகள்/µl; அறை வெப்பநிலையில் <1 மணிநேரம்) [112].கூடுதலாக, மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான LOCC சாதனங்கள் வெற்றிடம், நீட்சி மற்றும் மின்சார புலங்கள் போன்ற சில உந்து சக்திகளையும் பயன்படுத்துகின்றன.காங் மற்றும் பலர்.[113] ஒரு வெற்றிட பிளாஸ்மோனிக் திரவ PCR சிப்பைப் பயன்படுத்தி துறையில் கோவிட்-19 இன் விரைவான மற்றும் அளவு நோயறிதலுக்கான நிகழ்நேர, அதிவேக நானோபிளாஸ்மா-ஆன்-எ-சிப் PCR ஐ நிரூபித்தது.லி மற்றும் பலர்.[114] பின்னர் நீட்டிக்கப்பட்ட மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பை உருவாக்கியது, இது கோவிட்-19 நோயைக் கண்டறிய உதவியது.பிளாட்பார்ம் RT-LAMP பெருக்க முறையைப் பயன்படுத்தி ஒரு மாதிரி தரமான முறையில் நேர்மறையா அல்லது எதிர்மறையா என்பதைத் தீர்மானிக்கிறது.தொடர்ந்து, ராமச்சந்திரன் மற்றும் பலர்.[115] ஐசோடகோபோரேசிஸ் (ITP) ஐப் பயன்படுத்தி பொருத்தமான மின்சார புல சாய்வுகளை அடைந்தது, இது மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸில் செயல்படுத்தப்பட்ட தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட அயனி கவனம் செலுத்தும் நுட்பமாகும்.ITP மூலம், மூல நாசோபார்னீஜியல் ஸ்வாப் மாதிரிகளிலிருந்து இலக்கு RNA தானாகவே சுத்திகரிக்கப்படும்.பின்னர் ராமச்சந்திரன் மற்றும் பலர்.[115] இந்த ITP சுத்திகரிப்பு ITP-மேம்படுத்தப்பட்ட LAMP மற்றும் CRISPR ஆய்வுகளுடன் இணைந்து மனித நாசோபார்னீஜியல் ஸ்வாப் மற்றும் மருத்துவ மாதிரிகளில் SARS-CoV-2 ஐ சுமார் 35 நிமிடங்களில் கண்டறிந்தது.கூடுதலாக, புதிய யோசனைகள் தொடர்ந்து வெளிவருகின்றன.ஜாதவ் மற்றும் பலர்.[116] செங்குத்தாக சார்ந்த தங்கம்/வெள்ளி-பூசிய கார்பன் நானோகுழாய்கள் அல்லது செலவழிக்கக்கூடிய எலக்ட்ரோஸ்பன் மைக்ரோ/நானோகுழாய்கள் ஆகியவற்றைக் கொண்ட மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனத்துடன் இணைந்து மேற்பரப்பு-மேம்படுத்தப்பட்ட ராமன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி அடிப்படையில் கண்டறியும் திட்டத்தை முன்மொழிந்தது.மெம்பிரேன்-செயல்படுத்தப்பட்ட உள்ளமைக்கப்பட்ட வடிகட்டி மைக்ரோ சேனல்கள் களைந்துவிடும்.சாதனம் உமிழ்நீர், நாசோபார்னக்ஸ் மற்றும் கண்ணீர் போன்ற பல்வேறு உடல் திரவங்கள்/வெளியேற்றங்களிலிருந்து வைரஸ்களை உறிஞ்சுகிறது.இதனால், வைரஸ் டைட்டர் ஏராளமாக உள்ளது மற்றும் ராமன் கையெழுத்தின் மூலம் வைரஸை துல்லியமாக அடையாளம் காண முடியும்.
LOAD என்பது ஒரு மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளமாகும், இதில் அனைத்து செயல்முறைகளும் அதிர்வெண் நெறிமுறையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, இது ஒரு நுண்கட்டமைக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறு [110].LOAD சாதனம் மையவிலக்கு விசையை ஒரு முக்கிய உந்து சக்தியாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.திரவங்களும் தந்துகி, ஆய்லர் மற்றும் கோரியோலிஸ் படைகளுக்கு உட்பட்டவை.ஒரு மையவிலக்கு சாதனத்தைப் பயன்படுத்தி, ஒரு ரேடியலில் இருந்து வெளிப்புற நிலைக்கு தொடர்ச்சியான திரவ இயக்கத்தில் பகுப்பாய்வு செய்யப்படுகிறது, கூடுதல் வெளிப்புற குழாய்கள், குழாய்கள், இயக்கிகள் மற்றும் செயலில் உள்ள வால்வுகளின் தேவையை நீக்குகிறது.சுருக்கமாக, ஒற்றை கட்டுப்பாட்டு முறை செயல்பாட்டை எளிதாக்குகிறது.சுமை மையத்தில் இருந்து அதே தூரத்தில் அதே மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சேனலில் திரவத்தில் செயல்படும் சக்திகள் சமமாக இருக்கும், இது சேனல் கட்டமைப்பை மீண்டும் செய்ய உதவுகிறது.எனவே, வழக்கமான LOCC உபகரணங்களைக் காட்டிலும், LOAD உபகரணம் வடிவமைப்பதற்கும் தயாரிப்பதற்கும் எளிமையானது மற்றும் சிக்கனமானது, அதே சமயம் எதிர்வினைகள் பெரும்பாலும் சுயாதீனமாகவும் இணையாகவும் இருக்கும்;இருப்பினும், மையவிலக்கு உபகரணங்களின் அதிக இயந்திர வலிமை காரணமாக, கிடைக்கக்கூடிய சிப் பொருள் குறைவாக உள்ளது மற்றும் சிறிய தொகுதிகள் கடினமாக உள்ளன.காருக்கு.அதே நேரத்தில், பெரும்பாலான LOAD சாதனங்கள் ஒற்றைப் பயன்பாட்டிற்காக மட்டுமே வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, இது பெரிய அளவிலான கண்டறிதலுக்கு விலை அதிகம் [96, 117, 118, 119].
சமீபத்திய தசாப்தங்களில், மிகவும் நம்பிக்கைக்குரிய மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சாதனங்களில் ஒன்றாகக் கருதப்படும் LOAD, ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் உற்பத்தியாளர்களிடமிருந்து கணிசமான கவனத்தைப் பெற்றுள்ளது.எனவே, LOAD பரவலான ஏற்றுக்கொள்ளலைப் பெற்றுள்ளது மற்றும் தொற்று நோய்க்கிருமிகளின் [120, 121, 122, 123, 124] மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்குப் பயன்படுத்தப்பட்டது, குறிப்பாக COVID-19 வெடிப்பின் போது.எடுத்துக்காட்டாக, 2020 இன் இறுதியில், ஜி மற்றும் பலர்.[60] தொண்டை சவ்வு மாதிரிகளில் SARS-CoV-2 மற்றும் இன்ஃப்ளூயன்ஸா A மற்றும் B நோய்த்தொற்றுகளின் விரைவான மற்றும் தானியங்கி இணையான கண்டறிதலுக்கான நேரடி RT-qPCR மதிப்பீட்டை நிரூபித்தது.பின்னர் சியோங் மற்றும் பலர்.[74] SARS-CoV-2 உட்பட ஏழு மனித சுவாச கொரோனா வைரஸ்களை 40 நிமிடங்களுக்குள் விரைவான, துல்லியமான மற்றும் ஒரே நேரத்தில் கண்டறிவதற்கான LAMP-ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட டிஸ்காய்டு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளத்தை வழங்கினார்.2021 இன் ஆரம்பத்தில், டி ஒலிவேரா மற்றும் பலர்.[73] கோவிட்-19 இன் RT-LAMP மூலக்கூறு நோயறிதலுக்காக, ஒரு பாலிஸ்டிரீன் டோனர் மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லு, கைமுறையாக விரல் நுனி சுழலி மூலம் இயக்கப்படுகிறது.பின்னர், டிக்னன் மற்றும் பலர்.[39] SARS-CoV-2 RNA ஐ நேரடியாக புக்கால் ஸ்வாப் பிரிவுகளில் இருந்து சுத்திகரிப்பதற்காக ஒரு தானியங்கு கையடக்க மையவிலக்கு நுண் சாதனத்தை வழங்கியது.மெட்வெட் மற்றும் பலர்.[53] 10 பிரதிகள்/μL கண்டறிதல் வரம்பு மற்றும் 15 நிமிடங்களுக்கு குறைந்தபட்ச சுழற்சி வரம்புடன் சிறிய அளவு சுழலும் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் ஃப்ளோரசன்ட் சிப்பைக் கொண்ட இன்லைன் SARS-CoV-2 ஏரோசல் மாதிரி அமைப்பை முன்மொழிந்தது.சுரேஸ் மற்றும் பலர்.[75] LAMP ஐப் பயன்படுத்தி வெப்ப-செயலற்ற நாசோபார்னீஜியல் ஸ்வாப் மாதிரிகளில் SARS-CoV-2 RNA ஐ நேரடியாகக் கண்டறிவதற்கான ஒரு ஒருங்கிணைந்த மட்டு மையவிலக்கு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளத்தின் வளர்ச்சியை சமீபத்தில் அறிவித்தது.இந்த எடுத்துக்காட்டுகள், கோவிட்-19 இன் மூலக்கூறு கண்டறிதலில் LOADன் பெரும் நன்மைகள் மற்றும் வாக்குறுதிகளை நிரூபிக்கின்றன.
1945 இல் முல்லர் மற்றும் கிளெக் [125] முதலில் வடிகட்டி காகிதம் மற்றும் பாரஃபின் ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தி காகிதத்தில் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சேனல்களை வழங்கினர்.2007 இல், வைட்சைட்ஸ் குழு [126] புரதம் மற்றும் குளுக்கோஸ் சோதனைக்கான முதல் செயல்பாட்டு காகித தளத்தை உருவாக்கியது.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ்க்கு காகிதம் ஒரு சிறந்த அடி மூலக்கூறாக மாறியுள்ளது.தாள் ஹைட்ரோஃபிலிசிட்டி மற்றும் நுண்துளை அமைப்பு, சிறந்த உயிர் இணக்கத்தன்மை, குறைந்த எடை, நெகிழ்வுத்தன்மை, மடிப்பு, குறைந்த செலவு, எளிமை மற்றும் வசதி போன்ற உள்ளார்ந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.பாரம்பரிய µPADகள் காகித அடி மூலக்கூறுகளில் கட்டப்பட்ட ஹைட்ரோஃபிலிக்/ஹைட்ரோபோபிக் கட்டமைப்புகளைக் கொண்டிருக்கின்றன.முப்பரிமாண அமைப்பைப் பொறுத்து, μPAD களை இரு பரிமாண (2D) மற்றும் முப்பரிமாண (3D) μPAD களாகப் பிரிக்கலாம்.மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சேனல்களை உருவாக்க ஹைட்ரோபோபிக் எல்லைகளை உருவாக்குவதன் மூலம் 2D µPADகள் தயாரிக்கப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் 3D µPADகள் பொதுவாக 2D மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் காகித அடுக்குகளின் அடுக்குகளிலிருந்து தயாரிக்கப்படுகின்றன, சில சமயங்களில் காகித மடிப்பு, சீட்டு நுட்பங்கள், திறந்த சேனல்கள் மற்றும் 3D அச்சிடுதல் [96].μPAD இல் உள்ள அக்வஸ் அல்லது உயிரியல் திரவங்கள் முதன்மையாக வெளிப்புற சக்தி மூலமின்றி தந்துகி விசையால் கட்டுப்படுத்தப்படுகின்றன, இது வினைப்பொருட்களின் முன் சேமிப்பு, மாதிரி கையாளுதல் மற்றும் மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிதல் ஆகியவற்றை எளிதாக்குகிறது.இருப்பினும், துல்லியமான ஓட்டக் கட்டுப்பாடு மற்றும் மல்டிபிளக்ஸ் கண்டறிதல் ஆகியவை போதுமான கண்டறிதல் வேகம், உணர்திறன் மற்றும் மறுபயன்பாடு [96, 127, 128, 129, 130] ஆகியவற்றால் தடைபடுகின்றன.
ஒரு அசாதாரண மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளமாக, HCV, HIV மற்றும் SARS-CoV-2 [131, 132] போன்ற தொற்று நோய்களின் மூலக்கூறு நோயறிதலுக்காக μPAD பரவலாக ஊக்குவிக்கப்பட்டு உருவாக்கப்பட்டுள்ளது.HCV, தெங்கம் மற்றும் பலர் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மற்றும் உணர்திறன் கண்டறிதல்.[133] பைரோலிடினைல் பெப்டைடை அடிப்படையாகக் கொண்ட மிகவும் குறிப்பிட்ட நியூக்ளிக் அமில ஆய்வைப் பயன்படுத்தி ஃப்ளோரசன்ட் காகிதத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நாவல் பயோசென்சரை உருவாக்கியது.நியூக்ளிக் அமிலங்கள் அமினோ குழுக்கள் மற்றும் ஆல்டிஹைட் குழுக்களுக்கு இடையில் குறைக்கும் அல்கைலேஷன் மூலம் ஓரளவு ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்ட செல்லுலோஸ் காகிதத்தில் இணையாக அசையாது, மேலும் கண்டறிதல் ஒளிரும் தன்மையை அடிப்படையாகக் கொண்டது.இந்த சிக்னல்களை செல்போன் கேமராவுடன் இணைந்து போர்ட்டபிள் ஃப்ளோரசன்ட் கேமரா மூலம் சிறப்பாக தயாரிக்கப்பட்ட கேஜெட் மூலம் படிக்க முடியும்.பின்னர், லு மற்றும் பலர்.[134] நிக்கல்/தங்க நானோ துகள்கள்/கார்பன் நானோகுழாய்கள்/பாலிவினைல் ஆல்கஹால் ஆர்கனோமெட்டாலிக் ஃப்ரேம்வொர்க் கலவைகளை அடிப்படையாகக் கொண்ட காகித அடிப்படையிலான நெகிழ்வான மின்முனையை டிஎன்ஏ ரெடாக்ஸ் குறிகாட்டியாக மெத்திலீன் நீலத்தைப் பயன்படுத்தி டிஎன்ஏ கலப்பினத்தின் மூலம் எச்ஐவி இலக்கு கண்டறிதல்.மிக சமீபத்தில், சௌதுரி மற்றும் பலர்.[135] LAMP மற்றும் COVID-19 பகுப்பாய்வு கண்டறிதலுக்கான போர்ட்டபிள் இமேஜிங் தொழில்நுட்பத்துடன் இணைந்து மூல நோயாளியின் உமிழ்நீரைப் பயன்படுத்தி பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் µPAD சோதனைக்கான ஒரு அனுமான மேடை வடிவமைப்பை வழங்கினார்.
பக்கவாட்டு ஓட்ட சோதனைகள் தந்துகி சக்திகளால் திரவங்களை வழிநடத்துகின்றன மற்றும் நுண்ணிய அல்லது நுண் கட்டமைப்பு கொண்ட அடி மூலக்கூறுகளின் ஈரப்பதம் மற்றும் பண்புகளால் திரவ இயக்கத்தை கட்டுப்படுத்துகின்றன.பக்கவாட்டு ஓட்டம் சாதனங்கள் மாதிரி, கான்ஜுகேட், இன்குபேட்டர் மற்றும் கண்டறிதல் மற்றும் உறிஞ்சக்கூடிய பட்டைகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்கும்.LFA இல் உள்ள நியூக்ளிக் அமில மூலக்கூறுகள் குறிப்பிட்ட பைண்டர்களை அடையாளம் காணும், அவை பிணைப்பு தளத்தில் முன்பே சேமிக்கப்பட்டு வளாகங்களாக பிணைக்கப்படுகின்றன.அடைகாத்தல் மற்றும் கண்டறிதல் தகடுகள் வழியாக திரவம் செல்லும்போது, ​​சோதனை மற்றும் கட்டுப்பாட்டுக் கோடுகளில் அமைந்துள்ள பிடிப்பு மூலக்கூறுகளால் வளாகங்கள் கைப்பற்றப்படுகின்றன, இது நிர்வாணக் கண்ணுக்கு நேரடியாகப் படிக்கக்கூடிய முடிவுகளைக் காட்டுகிறது.பொதுவாக, LFA 2-15 நிமிடங்களில் முடிக்கப்படும், இது பாரம்பரிய கண்டுபிடிப்பை விட வேகமானது.சிறப்பு பொறிமுறையின் காரணமாக, LFA க்கு சில செயல்பாடுகள் தேவைப்படுகின்றன மற்றும் கூடுதல் உபகரணங்கள் தேவையில்லை, இது மிகவும் பயனர் நட்பு.இது தயாரிப்பது மற்றும் மினியேட்டரைஸ் செய்வது எளிது, மேலும் காகித அடிப்படையிலான அடி மூலக்கூறுகளின் விலை குறைவாக உள்ளது.இருப்பினும், இது தரமான பகுப்பாய்விற்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் அளவு கண்டறிதல் மிகவும் கடினம், மேலும் மல்டிபிளெக்சிங் திறன் மற்றும் செயல்திறன் மிகவும் குறைவாக உள்ளது, மேலும் ஒரு நேரத்தில் ஒரே ஒரு போதுமான நியூக்ளிக் அமிலத்தை மட்டுமே கண்டறிய முடியும் [96,110,127].
எல்எஃப்ஏவின் பெரும்பாலான பயன்பாடுகள் நோயெதிர்ப்பு ஆய்வுகளில் கவனம் செலுத்துகின்றன என்றாலும், மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சில்லுகளில் மூலக்கூறு கண்டறிதலுக்கான எல்எஃப்ஏவின் பயன்பாடு பயனுள்ளதாகவும் பிரபலமாகவும் உள்ளது [136].ஹெபடைடிஸ் பி வைரஸ் விஷயத்தில், எச்ஐவி மற்றும் SARS-CoV-2 LFA காங் மற்றும் பலர்.[137] ஒரு அப்-கன்வர்ஷன் நானோ துகள்கள் LFA தளத்தை முன்மொழிந்தது மற்றும் HBV நியூக்ளிக் அமிலம் போன்ற பல இலக்குகளை உணர்திறன் மற்றும் அளவு கண்டறிதல் மூலம் இந்த சிறிய மற்றும் சிறிய தளத்தின் பல்துறைத்திறனை நிரூபித்தது.கூடுதலாக, ஃபூ மற்றும் பலர்.[138] குறைந்த செறிவுகளில் எச்ஐவி-1 டிஎன்ஏவின் அளவு பகுப்பாய்விற்காக மேற்பரப்பு-மேம்படுத்தப்பட்ட ராமன் ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபியை அடிப்படையாகக் கொண்ட ஒரு நாவலான எல்எஃப்ஏவை நிரூபித்தார்.SARS-CoV-2 இன் விரைவான மற்றும் உணர்திறன் கண்டறிதலுக்கு, லியு மற்றும் பலர்.[85] RT-RPA மற்றும் உலகளாவிய பக்கவாட்டு ஓட்டம் கண்டறிதல் அமைப்பை ஒரு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்பாக இணைப்பதன் மூலம் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்-ஒருங்கிணைந்த RPA பக்கவாட்டு ஓட்ட பகுப்பாய்வை உருவாக்கியது.
பல்வேறு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளங்களின் பயன்பாடு குறிப்பிட்ட ஆய்வுகளைப் பொறுத்து மாறுபடும், தளங்களின் திறன்கள் மற்றும் நன்மைகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்துகிறது.மலிவு விலை வால்வுகள், பம்ப்கள் மற்றும் குழாய்களுடன், LOCC என்பது பயன்பாட்டு பன்முகத்தன்மை மற்றும் வளர்ச்சிக்கான மிகப்பெரிய அறையுடன் இயங்கக்கூடிய மிகவும் விரிவான தளமாகும்.எனவே, புதிய ஆய்வுகள் முதல் முயற்சியாக LOCC இல் மேற்கொள்ளப்படும் என்றும், நிலைமைகள் உகந்ததாக இருக்கும் என்றும் நாங்கள் நம்புகிறோம் மற்றும் பரிந்துரைக்கிறோம்.கூடுதலாக, மிகவும் திறமையான மற்றும் துல்லியமான முறைகள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு கணினியில் பயன்படுத்தப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.தற்போதுள்ள LOCC சாதனங்களிலிருந்து திரவங்களின் துல்லியமான கட்டுப்பாட்டில் LOAD சிறந்து விளங்குகிறது மற்றும் வெளிப்புற இயக்கிகள் தேவையில்லாமல் மையவிலக்கு விசை மூலம் ஒற்றை இயக்ககங்களில் தனித்துவமான நன்மைகளை நிரூபிக்கிறது, அதே நேரத்தில் இணையான பதில்கள் தனித்தனியாகவும் ஒத்திசைக்கப்பட்டதாகவும் இருக்கும்.எனவே, எதிர்காலத்தில், குறைந்த கைமுறை செயல்பாடுகள் மற்றும் அதிக முதிர்ந்த மற்றும் தானியங்கு தொழில்நுட்பங்களைக் கொண்ட முக்கிய மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் தளமாக LOAD மாறும்.µPAD இயங்குதளமானது LOCC மற்றும் காகித அடிப்படையிலான பொருட்களின் நன்மைகளை குறைந்த செலவில், ஒற்றைப் பயன்பாட்டுக் கண்டறிதலுக்கு ஒருங்கிணைக்கிறது.எனவே, எதிர்கால வளர்ச்சி வசதியான மற்றும் நன்கு நிறுவப்பட்ட தொழில்நுட்பங்களில் கவனம் செலுத்த வேண்டும்.கூடுதலாக, LFA ஆனது நிர்வாணக் கண்களைக் கண்டறிவதற்கு மிகவும் பொருத்தமானது, இது மாதிரி நுகர்வைக் குறைத்து, கண்டறிதலை விரைவுபடுத்துவதாக உறுதியளிக்கிறது.ஒரு விரிவான மேடை ஒப்பீடு அட்டவணை 2 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.
டிஜிட்டல் பகுப்பாய்வுகள் மாதிரியை பல மைக்ரோ ரியாக்டர்களாகப் பிரிக்கின்றன, அவை ஒவ்வொன்றிலும் தனித்தனியான இலக்கு மூலக்கூறுகள் உள்ளன [139, 140].தொடர்ச்சியான கட்டத்தில் இல்லாமல் மைக்ரான் அளவிலான பெட்டிகளில் ஆயிரக்கணக்கான இணையான உயிர்வேதியியல் சோதனைகளை ஒரே நேரத்தில் மற்றும் தனித்தனியாகச் செய்வதன் மூலம் முழுமையான அளவைச் செய்வதற்கு டிஜிட்டல் மதிப்பீடுகள் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளை வழங்குகின்றன.பாரம்பரிய மைக்ரோஃப்ளூயிடிக்ஸ் உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​பிரிவு எதிர்வினைகள் மாதிரி அளவைக் குறைக்கலாம், எதிர்வினை செயல்திறனை அதிகரிக்கலாம் மற்றும் சேனல்கள், பம்புகள், வால்வுகள் மற்றும் சிறிய வடிவமைப்புகள் தேவையில்லாமல் மற்ற பகுப்பாய்வு முறைகளுடன் எளிதாக ஒருங்கிணைக்கப்படலாம் [141, 142, 143, 144, 145, 146, 147] .செல்கள், நியூக்ளிக் அமிலங்கள் மற்றும் பிற துகள்கள் அல்லது மூலக்கூறுகள் போன்ற எதிர்வினைகள் மற்றும் மாதிரிகள் உட்பட தீர்வுகளின் சீரான மற்றும் துல்லியமான பிரிவினையை அடைய டிஜிட்டல் மதிப்பீடுகளில் பின்வரும் இரண்டு முறைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: (1) திரவ இடைமுகத்தின் உறுதியற்ற தன்மையைப் பயன்படுத்தும் குழம்புகளை கைவிடுதல்;(2) வரிசைப் பிரிவு சாதனத்தின் வடிவியல் கட்டுப்பாடுகளால் மேற்கொள்ளப்படுகிறது.முதல் முறையில், மைக்ரோ சேனல்களில் எதிர்வினைகள் மற்றும் மாதிரிகள் கொண்ட நீர்த்துளிகள் இணை மின்னோட்டம், குறுக்கு ஓட்டம், ஓட்டம் கவனம் செலுத்துதல், நிலை குழம்பாக்குதல், மைக்ரோசனல் குழம்பாக்கம் மற்றும் சவ்வுகள் பிசுபிசுப்பு வெட்டு விசைகள் மற்றும் சேனல் மாற்றத்துடன் குழம்பாக்குதல் போன்ற செயலற்ற முறைகளால் உருவாக்கப்படலாம்.உள்ளூர்மயமாக்கல் [143, 145, 146, 148, 149] அல்லது செயலில் உள்ள முறைகளைப் பயன்படுத்துதல் [150, 151], இது மின், காந்த, வெப்ப மற்றும் இயந்திரக் கட்டுப்பாடு மூலம் கூடுதல் ஆற்றலை அறிமுகப்படுத்துகிறது.பிந்தைய அணுகுமுறையில், மைக்ரோபிட்கள் மற்றும் மேற்பரப்பு வரிசைகள் [152,153,154] போன்ற ஒரே அளவிலான இடஞ்சார்ந்த கட்டமைப்புகளை வைத்திருப்பதன் மூலம் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அறைகளில் சிறந்த திரவ அளவு சீரான தன்மை பகிரப்படுகிறது.குறிப்பிடத்தக்க வகையில், நீர்த்துளிகள் முக்கிய ஓட்டப் பிரிவுகளாகும், அவை டிஜிட்டல் மைக்ரோஃப்ளூய்டிக்ஸ் (டிஎம்எஃப்) அடிப்படையில் எலக்ட்ரோடு வரிசைகளில் உருவாக்கப்படலாம் மற்றும் கையாளப்படலாம்.மின்கடத்தா எலெக்ட்ராவெட்டிங் என்பது சிறந்த ஆய்வு செய்யப்பட்ட DMF கோட்பாடுகளில் ஒன்றாகும், ஏனெனில் மின்கடத்தா எலக்ட்ரோவெட்டிங் தனிப்பட்ட சொட்டுகளை துல்லியமாக கையாள அனுமதிக்கிறது, வெவ்வேறு பக்கங்களில் செல்லும் திரவ மற்றும் சமச்சீரற்ற மின் சமிக்ஞைகளின் வடிவத்தை கட்டுப்படுத்துகிறது [141, 144].DMF இல் நீர்த்துளிகள் கொண்ட முக்கிய செயல்பாடுகளில் வரிசைப்படுத்துதல், பிரித்தல் மற்றும் ஒன்றிணைத்தல் [151, 155, 156] ஆகியவை அடங்கும், இது பல்வேறு பகுப்பாய்வுத் துறைகளில் பயன்படுத்தப்படலாம், குறிப்பாக மூலக்கூறு கண்டறிதலில் [157, 158, 159].
டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் என்பது, உயர்-செயல்திறன் வரிசைமுறை மற்றும் திரவ பயாப்ஸிக்கு இணையாக, வழக்கமான PCR மற்றும் அளவு நிகழ்நேர PCR (qPCR) ஆகியவற்றைத் தொடர்ந்து மூன்றாம் தலைமுறை மூலக்கூறு கண்டறியும் தொழில்நுட்பமாகும்.கடந்த இரண்டு தசாப்தங்களில், டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலங்கள் தொற்று நோய்க்கிருமிகளின் மூலக்கூறு கண்டறியும் துறையில் வேகமாக வளர்ச்சியடைந்துள்ளன [160, 161, 162].டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலக் கண்டறிதலின் முழுமையான அளவீடு, ஒவ்வொரு இலக்கு வரிசையும் ஒவ்வொரு தனிப் பெட்டிக்குள் நுழைவதற்கான ஒரே நிகழ்தகவைக் கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்வதற்காக, மாதிரிகள் மற்றும் எதிர்வினைகளை தனித்தனி பெட்டிகளில் பொதி செய்வதன் மூலம் தொடங்குகிறது.கோட்பாட்டளவில், ஒவ்வொரு பிரிவுக்கும் பல இலக்கு வரிசைகள் ஒதுக்கப்படலாம் அல்லது ஒரு சுயாதீன நுண் எதிர்வினை அமைப்பு இல்லாமல் இருக்கலாம்.மேலே விவரிக்கப்பட்ட பல்வேறு உணர்திறன் வழிமுறைகள் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட வரம்புக்கு மேல் சிக்னல்களை உருவாக்கும் நுண்ணுயிர் இலக்கு வரிசைகளைக் கொண்ட பெட்டிகளை நிர்வாணக் கண்ணால் அல்லது ஒரு இயந்திரம் மூலம் காட்சிப்படுத்தலாம், மேலும் அவை நேர்மறை என முத்திரையிடப்படுகின்றன, அதே சமயம் வாசலுக்குக் கீழே சமிக்ஞைகளை உருவாக்கும் பிற பெட்டிகள் நேர்மறை என லேபிளிடப்படுகின்றன. .எதிர்மறையானவை, இது ஒவ்வொரு பிரிவிற்கும் சமிக்ஞையை பூலியனாக மாற்றுகிறது.எனவே, உருவாக்கப்பட்ட பெட்டிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் எதிர்வினைக்குப் பிறகு நேர்மறையான முடிவுகளின் விகிதத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலம், சோதனை மாதிரிகளின் அசல் நகல்களை பாய்சன் விநியோக சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி நிலையான வளைவு தேவையில்லாமல் பொருத்தலாம், இது வழக்கமான அளவு பகுப்பாய்வுகளுக்குத் தேவைப்படுகிறது. qPCR ஆக.[163] பாரம்பரிய மூலக்கூறு கண்டறியும் முறைகளுடன் ஒப்பிடும் போது, ​​டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் அதிக அளவு தன்னியக்கம், அதிக பகுப்பாய்வு வேகம் மற்றும் உணர்திறன், குறைவான வினைகள், குறைவான மாசுபாடு மற்றும் எளிமையான வடிவமைப்பு மற்றும் உற்பத்தி ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.இந்தக் காரணங்களுக்காக, டிஜிட்டல் மதிப்பீடுகளின் பயன்பாடு, குறிப்பாக டிராப் அடிப்படையிலான முறைகள், மூலக்கூறு கண்டறிதல், பெருக்கம் மற்றும் சமிக்ஞை வாசிப்பு நுட்பங்களை இணைத்தல், SARS-CoV-2 இன் முக்கியமான வெடிப்பின் போது நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது.உதாரணமாக, யின் மற்றும் பலர்.[164] மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பில் SARS-CoV-2 இல் உள்ள ORF1ab, N மற்றும் RNase P மரபணுக்களைக் கண்டறிவதற்கான ஒருங்கிணைந்த துளி டிஜிட்டல் மற்றும் வேகமான PCR முறைகள்.குறிப்பிடத்தக்க வகையில், கணினி 115 வினாடிகளுக்குள் ஒரு நேர்மறையான சமிக்ஞையை அடையாளம் காண முடிந்தது, இது வழக்கமான PCR ஐ விட வேகமானது, இது பாயிண்ட்-ஆஃப்-கேர் கண்டறிதலில் அதன் செயல்திறனைக் குறிக்கிறது (படம் 7a).டோங் மற்றும் பலர்.[165], சோவ் மற்றும் பலர்.[157], சென் மற்றும் பலர்.[166] மற்றும் அல்டெரி மற்றும் பலர்.[167] ஒரு மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் அமைப்பில் SARS-CoV-2 ஐக் கண்டறிய துளி டிஜிட்டல் PCR (ddPCR) ஐப் பயன்படுத்தியது.கண்டறிதல் விகிதத்தை மேலும் மேம்படுத்த, ஷென் மற்றும் பலர்.[168] டிடிபிசிஆர்-அடிப்படையிலான சிப் இமேஜிங்கை 15 வினாடிகளுக்குள் பட தையல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தாமல் அடைந்தது, டிடிபிசிஆர் தொழில்நுட்ப செயல்முறையை ஆய்வகத்திலிருந்து பயன்பாட்டிற்கு விரைவுபடுத்துகிறது.பிசிஆர் போன்ற வெப்ப பெருக்க முறைகள் பயன்படுத்தப்படுவது மட்டுமல்லாமல், எதிர்வினை நிலைமைகள் மற்றும் விரைவான பதிலை எளிதாக்குவதற்கு சமவெப்ப பெருக்க முறைகளும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.லு மற்றும் பலர்.[71] துளி பகுப்பாய்விற்காக ஸ்லிப்சிப்பை உருவாக்கியது, ஒரு படியில் அதிக அடர்த்தியில் பல்வேறு அளவுகளின் நீர்த்துளிகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது மற்றும் டிஜிட்டல் LAMP ஐப் பயன்படுத்தி SARS-CoV-2 நியூக்ளிக் அமிலங்களை அளவிடுகிறது (படம் 7b).வேகமாக வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பமாக, கூடுதல் நியூக்ளிக் அமிலக் கறைகள் தேவையில்லாமல் வசதியான வண்ணமயமான இமேஜிங் மூலம் டிஜிட்டல் நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதில் CRISPR முக்கியப் பங்காற்ற முடியும்.அக்கர்மன் மற்றும் பலர்.நியூக்ளிக் அமிலங்களின் மல்டிபிளக்ஸ் மதிப்பீட்டிற்கான ஒரு கூட்டு அணி எதிர்வினையை உருவாக்கியது.[158] ஒரு மைக்ரோவெல் மதிப்பீட்டில் CRISPR-Cas13-அடிப்படையிலான நியூக்ளிக் அமிலம் கண்டறிதல் எதிர்வினைகளைக் கொண்ட நீர்த்துளிகளில் SARS-CoV-2 உட்பட 169 மனித-தொடர்புடைய வைரஸ்களைக் கண்டறிந்தது (படம் 7c).கூடுதலாக, சமவெப்ப பெருக்கம் மற்றும் CRISPR தொழில்நுட்பம் இரண்டின் நன்மைகளையும் இணைக்க ஒரே அமைப்பில் பயன்படுத்தப்படலாம்.பார்க் மற்றும் பலர்.[169] ஒரு CRISPR/Cas12a டிஜிட்டல் மதிப்பீடு ஒரு வணிக மைக்ரோஃப்ளூய்டிக் சிப்பில் உருவாக்கப்பட்டது, இது பிரித்தெடுக்கப்பட்ட மற்றும் வெப்பத்தால் கொல்லப்படும் SARS-CoV-2 ஐக் கண்டறிவதற்காக ஒரு ஒற்றை-நிலை RT-RPA அடிப்படையில் குறுகிய மற்றும் அதிக சமிக்ஞை-பின்னணி கண்டறிதல் கொண்டது. நேர விகிதம்., பரந்த டைனமிக் வரம்பு மற்றும் சிறந்த உணர்திறன் (படம். 7d).இந்த எடுத்துக்காட்டுகளின் சில விளக்கங்கள் அட்டவணை 3 இல் கொடுக்கப்பட்டுள்ளன.
நியூக்ளிக் அமிலத்தைக் கண்டறிவதற்கான வழக்கமான டிஜிட்டல் தளம்.a விரைவான டிஜிட்டல் PCR பணிப்பாய்வு நான்கு முக்கிய படிகளைக் கொண்டுள்ளது: மாதிரி தயாரிப்பு, எதிர்வினை கலவையின் விநியோகம், பெருக்க செயல்முறை மற்றும் இலக்கு அளவீடு ([164] இலிருந்து தழுவல்).b அதிக அடர்த்தியில் நீர்த்துளிகள் உருவாவதற்கான ஸ்லிப்சிப் துளிகளின் பகுப்பாய்வைக் காட்டும் திட்டவட்டம் ([71] இலிருந்து தழுவியது).c கார்மென்-காஸ் பணிப்பாய்வு வரைபடம்13 ([158] இலிருந்து தழுவியது).d ஒரு தொட்டியில் CRISPR/Cas உடன் மேம்பட்ட டிஜிட்டல் வைரஸ் கண்டறிதலின் மேலோட்டம் ([169] இலிருந்து மாற்றப்பட்டது).W/O வாட்டர்-இன்-ஆயில், பாலிடிமெதில்சிலோக்சேன் PDMS, PCR பாலிமரேஸ் சங்கிலி எதிர்வினை, DAQ தரவு சேகரிப்பு, PID விகிதாசார ஒருங்கிணைந்த வழித்தோன்றல், மல்டிபிளக்ஸ் நியூக்ளிக் அமில மதிப்பீட்டிற்கான கார்மென் கூட்டு அணி எதிர்வினை, SARS-CoV-2, கடுமையான கடுமையான சுவாச நோய்க்குறி, கொரோனா வைரஸ் 2 நோய்க்குறி ரிவர்ஸ் டிரான்ஸ்கிரிப்டேஸ் ரீகாம்பினேஸ் பாலிமரேஸ்-RPA, S/B சிக்னலின் RT பெருக்கம் பின்னணியில்