Startsida
Hjälp
Sök i LIBRIS databas

     

 

Sökning: onr:n0cctgn9l04fd2sr > Synthetic Paper for...

Synthetic Paper for Point-of-Care Diagnostics [Elektronisk resurs] Capillary control, surface modifications, and their applications

Guo, Weijin, 1989- (författare)
van der Wijngaart, Wouter (preses)
Hansson, Jonas (preses)
V. Kaigala, Govind (opponent)
Microfluidics (medarbetare)
KTH Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) (utgivare)
Publicerad: Stockholm, Sweden : KTH Royal Institute of Technology, 2020
Engelska 66
Läs hela texten
Läs hela texten
  • E-bokAvhandling(Diss. (sammanfattning) Stockholm : Kungliga Tekniska högskolan, 2020)
Sammanfattning Ämnesord
Stäng  
  • Capillary-based platforms for diagnostics are popular for the point-of-care diagnostics market because of their low cost, easy fabrication, and easy operation. Lateral flow tests are an excellent example of capillary-based platforms for point-of-care diagnostics. However, most current lateral flow tests can only provide qualitative results or have low sensitivity. Lateral flow tests with better performance are needed. In this thesis, I tried to improve the performance of lateral flow tests from different aspects: flow rate control, surface modification, plasma separation, and immunoassay application. Variations in sample liquid properties (viscosity and surface energy) can lead to variations in the flow rate, and therefore variations in the lateral flow test results. I developed a novel capillary pump system that can provide a constant pumping flow rate independent of liquid surface energy and viscosity. This capillary pump system works well for bodily liquids, even for blood, which has low surface energy. This capillary pump system can provide a flow rate 20.96-24.76 μL/min for all the kinds of liquid tested, which is relevant for LFTs in clinical diagnostics. The substrate of lateral flow tests should be hydrophilic and must be easy to functionalize with protein for immunoassay applications. I developed surface modification protocols for the novel lateral flow test substrate - OSTE synthetic paper. I tested different hydrophilic treatments of synthetic paper, including PEGMA, HEMA, O 2 plasma, and Tween 20 coating. All these treatment methods work well, and they provide slightly different hydrophilicity, and therefore different pumping velocities for liquid samples. They can be used for applications with different requirements on hydrophilicity. Moreover, I flowed blood plasma samples through the synthetic paper with different hydrophilic treatments and found that the OSTE synthetic paper surface retains low amounts of plasma protein (with a protein recovery rate close to 100%), which shows that synthetic paper is a good material for biological sample handling. I also developed and validated two protocols for grafting on synthetic paper: thiol-yne-biotin-streptavidin and thiol-maleimide-biotin-streptavidin. Plasma separation is an essential step for lateral flow tests using whole blood as the sample. Usually, commercial filtration membranes for plasma separation are added to the test strips. Such membranes, however, suffer from a protein retention. I built a plasma extractor using synthetic paper. The synthetic paper underwent hydrophilic treatment and was precoated with agglutination antibody. The agglutination antibody caused local agglutination of red blood cells, while the plasma continued pumping using capillary action, thus achieving the separation. The synthetic paper had a smaller surface area to make sure less protein is retained by the surface, resulting in a higher protein recovery rate (>82%) than commercial filtration membranes (73%). Microarray technology provides a high-throughput method to test the functionality of LFT immunoassay reagents. Nitrocellulose and glass are traditional materials for microarray platforms. I used them and synthetic paper as the substrate for a protein microarray platform, and made a systematic comparison of these three substrates with respect to the fluorescence signal. To accomplish this, I used an indirect competitive sandwich assay for the detection of the antibiotic enrofloxacin in whole milk, and fluorophore as the signal label. The experiments showed that synthetic paper could provide an overall better performance in terms of signal variance, reproducibility, limit of detection, and goodness of fit. I further investigated the influence of synthetic paper geometry design on the assay performance and chose the best design for matrix study of milk. I found the matrix effect of milk to be low, and that synthetic paper can be used for enrofloxacin detection in whole milk. The LOD of enrofloxacin detection in whole milk is 1.64 nM, which is much lower than the concentration (288.98 nM) stipulated by EU regulations.The results of the microarray platform can provide guidelines for designing lateral flow tests using synthetic paper as the substrate. These contributions can be combined or used individually to improve the performance of lateral flow tests on reproducibility and/or sensitivity. Synthetic paper has been proved to be a good substrate for LFTs by allowing easy sample handling and immunoassay coupling, and will find wider applications in the field of quantitative LFTs. 
  • Patientnära medicinsk diagnostik är ett bra sätt för att få snabba diagnostiska svar inom sjukvården eller i hemmet. Lateralflödestest, som drivs av kapillärkrafter, är en typ av patientnära diagnostik som är väldigt populär på grund av dess låga pris, enkla tillverkning samt att de är lätta att använda. De flesta lateralflödestester på marknaden ger endast kvalitativa resultat eller har låg känslighet. Det finns alltså ett behov av att förbättra dess prestanda. I den här avhandlingen försökte jag förbättra prestanda för lateralflödestest från olika aspekter, nämligen: förbättrad kontroll av flödeshastighet, ytmodifiering, blodplasmafiltrering, och immunoanalysmetod.  Variationer av provvätskans egenskaper (viskositet och ytenergi) kan leda till variationer i lateralflödesresultat. Jag utvecklade ett nytt kapillärsystem som kan ge konstant pumphastighet oberoende av både provets ytenergi och viskositet, vilket minskar skillnaderna som orsakas av variationerna i provets vätskeegenskaper. Kapillärsystemet fungerar bra för kroppsvätskor, inklusive blodprover med låg ytenergi. Material för lateraltflödestester bör vara hydrofilt och ska vara lätt att immobiliseras med protein för immunanalys. Jag utvecklade ytmodifieringsprotokoll för ett nytt material för lateralflödestest som kallas ”OSTE syntetiskt papper”. Jag testade olika hydrofila behandlingar på syntetiskt papper, inklusive PEGMA, HEMA, O 2 plasma och Tween 20-beläggning. Alla dessa behandlingsmetoder fungerar bra, och ger något olika hydrofilicitet, och därför olika pumphastighet. De kan användas i tillämningar med olika krav på hydrofilicitet. Dessutom flödade jag blodplasmaprover genom det syntetiska papperet med olika hydrofila behandlingar och fann att dess yta binder väldigt lite plasmaprotein (nästan 100% av proteinet behålls i plasman), vilket visar att syntetpappret är ett bra material för biologisk provhantering. Jag utvecklade också två protokoll för att fästa biomolekyler på syntetiskt papper med hjälp av molekylkombinationerna tiol-yne-biotin-streptavidin och tiol-maleimid-biotin-streptavidin. Blodplasmaseparering är ett viktigt steg för lateralflödestester när man analyserar är blod. Vanligtvis används ett kommersiellt filtreringsmembran på testremsan för plasmaseparation men tyvärr fastnar mycket av provets protein i filtreringmembranet. Jag byggde en plasma-extraherare av syntetiskt papper. Det syntetiska papperet gavs en hydrofil yta och belades med agglutinerings-antikropp. Agglutinerings-antikroppen binder ihop röda blodkroppar med varandra, och plasman fortsätter att föda. Det syntetiska papperet har porstorlek som är tillräckligt liten för att tillhandahålla kapillärkraft för att pumpa plasma, och tillräckligt liten för att se till att protein inte fastnar på ytan, vilket gör att man får mer protein kvar att analysera (>82%) än om man använder kommersiella filtreringsmembran (73%). Nitrocellulosa och glas är vanliga material för mikroarray-plattformar. Jag gjorde en systematisk jämförelse av nitrocellulosa, glas och syntetiskt papper genom att använda dem som underlag för en proteinbaserad mikroarray-plattform. Den använde en antikroppsbaserad analysmetod för enrofloxacindetektion i mjölk. Från de experimentella resultaten drog jag slutsatsen att syntetiskt papper kunde ge en generellt bättre prestanda när det gäller varians, reproducerbarhet och detektionsgräns. Jag undersökte även påverkan av syntetiska papprets geometriska design på analysprestanda och valde den bästa designen för studier av mjölk. Jag fann att matriseffekten av mjölk är liten på syntetiskt papper, att syntetiskt papper kan användas direkt för enrofloxacindetektion i mjölk och med en detektionsgräns långt under EUs reglemente. Resultaten av mikroarray-plattformen kan ge riktlinjer för utformning av lateralflödestester med syntetiskt papper som underlag. Resultaten in denna avhandling kan användas tillsammans eller separat för att öka prestandan i framtidens lateralflödestester. Det syntetiska pappret visade sig ha god potential för att skapa kvalitativa lateralflödestester. 

Ämnesord

Engineering and Technology  (hsv)
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering  (hsv)
Other Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering  (hsv)
Teknik och teknologier  (hsv)
Elektroteknik och elektronik  (hsv)
Annan elektroteknik och elektronik  (hsv)
Chemical Engineering  (hsv)
Polymer Technologies  (hsv)
Kemiteknik  (hsv)
Polymerteknologi  (hsv)
Mechanical Engineering  (hsv)
Fluid Mechanics and Acoustics  (hsv)
Maskinteknik  (hsv)
Strömningsmekanik och akustik  (hsv)
Medical Engineering  (hsv)
Medical Materials  (hsv)
Medicinteknik  (hsv)
Medicinska material och protesteknik  (hsv)
Biotechnology  (kth)
Bioteknologi  (kth)
Chemical Engineering  (kth)
Kemiteknik  (kth)
Electrical Engineering  (kth)
Elektro- och systemteknik  (kth)
Teknisk mekanik  (kth)
Engineering Mechanics  (kth)

Genre

government publication  (marcgt)

Indexterm och SAB-rubrik

capillary pump
lateral flow test
synthetic paper
OSTE
microarray
point-of-care
surface energy
viscosity
enrofloxacin
plasma separation
protein recovery rate
agglutination
antibody
glass
nitrocellulose
hydrophilic treatment
click chemistry
thiol-yne
thiol-maleimide
biotin-streptavidin
kapillärpump
lateral flödesprov
syntetiskt papper
OSTE
mikroarray
point-of-care
ytenergi
viskositet
enrofloxacin
plasmaseparation
proteinåtervinningshastighet
agglutination
antikropp
glas
nitrocellulosa
hydrofil behandling
klickkemi
tiol-yne
tiol-maleimid
biotin-streptavidin
Inställningar Hjälp

Vad är fjärrlån?

Finns inte boken du söker på ditt bibliotek? Då kan biblioteket i många fall låna in den från ett annat bibliotek genom ett så kallat fjärrlån.

För ett trettiotal bibliotek kan man själv som låntagare göra beställningar direkt via ett formulär i LIBRIS (LIBRIS låntagarbeställningar), dessa bibliotek är listade nedan. Mer om fjärrlån

Många bibliotek erbjuder beställningsformulär för fjärrlån på sina webbplatser. Kontakta ditt bibliotek för mer information.

Bibliotek som erbjuder tjänsten LIBRIS låntagarbeställningar

Åtvidaberg
Åtvidabergs kommunbibliotek
Bromma
Enskilda Högskolan Stockholm, Biblioteket
Ekerö
Ekerö folkbibliotek, Ekerö kommun Biblioteket i Ekerö centrum
Eksjö
Eksjö stadsbibliotek
Eslöv
Eslövs stadsbibliotek
Fagersta
NVU, Brinellskolan, Biblioteket
Färgelanda
Färgelanda kommunbibliotek
Finspång
Finspångs bibliotek
Gävle
Högskolan i Gävle, biblioteket
Gnosjö
Gnosjö bibliotek
Göteborg
Chalmers tekniska högskola, Huvudbiblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Biomedicinska biblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Botanik- och miljöbiblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Ekonomiska biblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Geovetenskapliga biblioteket med kulturvård
Göteborgs universitetsbibliotek Humanistiska biblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Konstbiblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Pedagogiska biblioteket
Göteborgs universitetsbibliotek Samhällsvetenskapliga biblioteket
Halmstad
Halmstads stadsbibliotek
Högskolan i Halmstad, biblioteket
Handen
Haninge bibliotek, Handen
Härnösand
Härnösands bibliotek
Helsingborg
Lunds universitets bibliotek, Campus Helsingborg, biblioteket
Henån
Orusts kommunbibliotek
Huddinge
Huddinge bibliotek
Södertörns högskolebibliotek
Kisa
Kinda bibliotek
Kristianstad
Högskolan Kristianstad
Kungsbacka
Kungsbacka bibliotek
Lidingö
Lidingö stadsbibliotek
Linköping
Linköpings stadsbibliotek
Lomma
Sveriges lantbruksuniversitets bibliotek, SLU-biblioteket, Alnarp
Luleå
Luleå tekniska universitetsbibliotek
Norrbottens museum, Biblioteket
Lund
Lunds universitets bibliotek, Asienbiblioteket, HT-biblioteken
Lunds universitets bibliotek, Biblioteket för arkitektur och design, LTH
Lunds universitets bibliotek, Biologibiblioteket
Lunds universitets bibliotek, E-husets bibliotek, LTH
Lunds universitets bibliotek, Ekonomihögskolans bibliotek
Lunds universitets bibliotek, Fysik- och astronomibiblioteket
Lunds universitets bibliotek, Geobiblioteket
Lunds universitets bibliotek, HT-biblioteken, LUX-biblioteket (Humanist- och teologcentrum)
Lunds universitets bibliotek, Internationella miljöinstitutets bibliotek
Lunds universitets bibliotek, Juridiska fakultetens bibliotek
Lunds universitets bibliotek, Kemicentrums bibliotek
Lunds universitets bibliotek, LTH studiecentrum
Lunds universitets bibliotek, Medicinska fakultetens bibliotek, BMC
Lunds universitets bibliotek, Medicinska fakultetens bibliotek, HSC
Lunds universitets bibliotek, Raoul Wallenberginstitutets bibliotek
Lunds universitets bibliotek, Samhällsvetenskapliga fakultetens bibliotek
Lunds universitets bibliotek, SOL-biblioteket
Lunds universitets bibliotek, V-husets bibliotek, LTH
Malmö
Lunds universitets bibliotek, Medicinska fakultetens bibliotek, CRC
Lunds universitets bibliotek, Musikhögskolan i Malmö, biblioteket
Mjölby
Mjölby kommun biblioteket
Motala
Motala bibliotek
Nordmaling
Nordmalings bibliotek
Norrköping
Norrköpings stadsbibliotek
Nykvarn
Nykvarns bibliotek
Nynäshamn
Nynäshamn kommun, Biblioteket
Ödeshög
Ödeshögs kommunbibliotek
Östersund
Mittuniversitetet, Biblioteket i Östersund
Östersunds medicinska e-bibliotek
Övertorneå
Tornedalens bibliotek
Pajala
Pajala kommunbibliotek
Piteå
Luleå tekniska universitetsbibliotek, Biblioteket för musik och medier
Rönninge
Salems bibliotek
Simrishamn
Simrishamns bibliotek
Skellefteå
Campusbiblioteket Skellefteå
Skillingaryd
Vaggeryds bibliotek
Skövde
Högskolan i Skövde, biblioteket
Skurup
Skurups kommunbibliotek, Skurups bibliotek
Söderköping
Söderköpings bibliotek
Södertälje
Södertälje stadsbibliotek
Stockholm
Anna Lindh-biblioteket
Anna Lindh-biblioteket, biblioteket på Högkvarteret
Anna Lindh-biblioteket, filialen på Militärhögskolan Karlberg
Konstfacks bibliotek, Biblioteket
Kungliga biblioteket
Riksantikvarieämbetet - Vitterhetsakademiens bibliotek
Strömsnäsbruk
Strömsnäsbruks bibliotek
Sundsvall
Mittuniversitetet, Biblioteket i Sundsvall
Timrå
Timrå bibliotek, Timrå kommun
Tranemo
Tranemo bibliotek
Trollhättan
Högskolan Väst, Biblioteket
Umeå
Sveriges lantbruksuniversitets bibliotek, SLU-biblioteket i Umeå
Umeå stadsbibliotek, Lär/Fjärrlån
Uppsala
Livets Ords Teologiska Seminarium, Biblioteket
Sveriges lantbruksuniversitets bibliotek, SLU-biblioteket i Uppsala
Uppsala universitetsbibliotek, Ångströmbiblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Biologibiblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Blåsenhusbiblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, BMC-biblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Dag Hammarskjöld och Juridiska biblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Ekonomikums bibliotek
Uppsala universitetsbibliotek, Geo-biblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Karin Boye-biblioteket
Uppsala universitetsbibliotek, Medicinska biblioteket
Vadstena
Vadstena bibliotek
Varberg
Varbergs bibliotek
Vårgårda
Vårgårda bibliotek
Vindeln
Vindelns bibliotek
Visby (paket över 2 kg skickas till besöksadressen)
Almedalsbiblioteket

Om LIBRIS
Sekretess
Blogg
Hjälp
Fel i posten?
Kontakt
Teknik och format
Sök utifrån
Sökrutor
Plug-ins
Bookmarklet
Anpassa
Textstorlek
Kontrast
Vyer
LIBRIS söktjänster
SwePub
Sondera
Uppsök

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

Copyright © LIBRIS - Nationella bibliotekssystem

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy