3D printer-controlled syringe pumps for dual, active, regulable and simultaneous dispensing of reagents. Manufacturing of immunochromatographic test strips

要約

ラテラルフローイムノアッセイ（LFIA）は、低製造コスト、シンプルさ、携帯性などの複数の利点を兼ね備えているため、さまざまな分析物の検出に世界中で広く使用されており、インフラストラクチャや高度な訓練を受けた人員を必要とせずにバイオマーカーの検出が可能です。
ここでは、実験室規模での LFIA の製造プロセス、特にテスト ライン (TL) およびコントロール ライン (CL) の形式での試薬の制御されたアクティブな分注に対するソリューションを提供することを提案します。
このタスクを達成するために、私たちは 3D プリンタをシリンジ ポンプ (SP) の制御にも適用しました。これは、提案されている 3D プリンタの適用は簡単で無料であり、多くの研究室のインフラストラクチャに既に導入されているためです。
SP を取り外し、押出機を再接続することで、3D プリンタの標準機能を簡単に復元できます。
さらに、3D プリンタの統合制御により、デュアル、アクティブ、調整可能、同時塗布という 4 つの機能が可能になります。これら 4 つの機能は、通常、一部の高コスト商用機器でのみ搭載されています。
提案されたセットアップでは、実験限界内での塗布ラインの幅の規制を含め、3D プリンタによって制御される SP で少なくとも 2 つのライン (CL および TL) を同時に塗布するという課題に対処しました。
また、試薬分注の自動化の具体例として、レプトスピラ症検出用のLFIAの構築を示します。

要約(オリジナル)

Lateral flow immunoassays (LFIA) are widely used worldwide for the detection of different analytes because they combine multiple advantages such as low production cost, simplicity, and portability, which allows biomarkers detection without requiring infrastructure or highly trained personnel. Here we propose to provide solutions to the manufacturing process of LFIA at laboratory-scale, particularly to the controlled and active dispensing of the reagents in the form the Test Lines (TL) and the Control Lines (CL). To accomplish this task, we adapted a 3D printer to also control Syringe Pumps (SP), since the proposed adaptation of a 3D printer is easy, free and many laboratories already have it in their infrastructure. In turn, the standard function of the 3D printer can be easily restored by disconnecting the SPs and reconnecting the extruder. Additionally, the unified control of the 3D printer enables dual, active, regulable and simultaneous dispensing, four features that are typically found only in certain high-cost commercial equipment. With the proposed setup, the challenge of dispensing simultaneously at least 2 lines (CL and TL) with SPs controlled by a 3D printer was addressed, including regulation in the width of dispensed lines within experimental limits. Also, the construction of a LFIA for the detection of leptospirosis is shown as a practical example of automatized reagent dispensing.

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