Mikrofluidistiset immunomääritykset : Laboratorioprosessien automatisointi helppokäyttöiselle testikasetille

Abstract

Perinteiset immunomääritykset vaativat hienostuneita laitteita ja kärsivät monimutkaisista prosesseista sekä pitkistä analyysiajoista, mikä rajoittaa niiden hyödyntämistä hoitohetkellä toteutettavaan diagnostiikkaan. Mikrofluidistiikan uskotaan tarjoavan ratkaisuja näihin ongelmiin, sillä se nähdään usein perinteisten laboratoriomenetelmien miniatyyriversiona, joka tarjoaa mahdollisuuden prosessin automatisointiin. Tämä työ on kirjallisuuskatsaus yleisimpiin ratkaisuihin mikrofluidististen immunomääritysten nesteenkuljetusmenetelmän, materiaalin, proteiinien immobilisointitekniikan sekä detektointimenetelmän kannalta. Työssä huomattiin, että yleisiä aktiivisia nesteenkuljetusmenetelmiä ovat sähköiseen osmoosiin perustuva pumppu, sähköinen kostutus, mikropneumaattiset pumput, keskeiskiihtyvyys, magneetit sekä digitaaliset ratkaisut kun taas yleisiä passiivisia menetelmiä ovat kapillaarivoimat ja vakuumi. Mikrofluidistisisa immunomäärityksissä käytetään materiaalina yleensä lasia, piitä, paperia, termoplasteja, elastomeereja tai näiden yhdistelmiä. Nykyiset proteiinien immobilisointitekniikat perustuvat kovalenttisiin sidoksiin, adsorptioon, bioaffiniteettiin tai ionisidoksiin ja immobilisointia voidaan tehostaa pinnoittamalla laitteen kanavat immobilisointiin sopivalla materiaalilla. Analyytin määrää voidaan detektoida optisesti fluoresenssilla, luminesenssilla, pintaplasmoniresonanssilla (SPR), lämpölinssimikroskopialla (TLM), aallonpituusohjatulla optisella tunnistuksella (WIOS), kolorimetrialla, fotoelektrokemialla (PEC) tai pintavahvistetulla Raman-sironnalla (SERS) tai vaihtoehtoisesti ei-optisesti sähkösensorilla, kvartsikiteen mikrotasapainolla (QCM), magnetoelektronisella menetelmällä tai kaasuntuottoon pohjautuvalla ratkaisulla. Työssä huomattiin, että mikrofluidistiset ratkaisut tarjoavat lähinnä pelkkää potentiaalia immunomääritysten ongelmien ratkaisuun, sillä toistaiseksi ne eivät vielä pysty kilpailemaan perinteisten immunomääritysten kanssa kustannuksissa tai herkkyydessä. Älylaitteiden uskotaan tarjoavan uusia mahdollisuuksia aktiivisten järjestelmien energiaratkaisuihin sekä tulosten detektointiin.