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Paper-based microfluidics for rapid diagnostics and drug delivery.
Journal of Controlled Release ( IF 10.5 ) Pub Date : 2020-03-10 , DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.03.010 Kang Mao 1 , Xiaocui Min 2 , Hua Zhang 1 , Kuankuan Zhang 1 , Haorui Cao 1 , Yongkun Guo 1 , Zhugen Yang 3
Journal of Controlled Release ( IF 10.5 ) Pub Date : 2020-03-10 , DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.03.010 Kang Mao 1 , Xiaocui Min 2 , Hua Zhang 1 , Kuankuan Zhang 1 , Haorui Cao 1 , Yongkun Guo 1 , Zhugen Yang 3
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Paper is a common material that is promising for constructing microfluidic chips (lab-on-a-paper) for diagnostics and drug delivery for biomedical applications. In the past decade, extensive research on paper-based microfluidics has accumulated a large number of scientific publications in the fields of biomedical diagnosis, food safety, environmental health, drug screening and delivery. This review focuses on the recent progress on paper-based microfluidic technology with an emphasis on the design, optimization and application of the technology platform, in particular for medical diagnostics and drug delivery. Novel advances have concentrated on engineering paper devices for point-of-care (POC) diagnostics, which could be integrated with nucleic acid-based tests and isothermal amplification experiments, enabling rapid sample-to-answer assays for field testing. Among the isothermal amplification experiments, loop-mediated isothermal amplification (LAMP), an extremely sensitive nucleic acid test, specifically identifies ultralow concentrations of DNA/RNA from practical samples for diagnosing diseases. We thus mainly focus on the paper device-based LAMP assay for the rapid infectious disease diagnosis, foodborne pathogen analysis, veterinary diagnosis, plant diagnosis, and environmental public health evaluation. We also outlined progress on paper microfluidic devices for drug delivery. The paper concludes with a discussion on the challenges of this technology and our insights into how to advance science and technology towards the development of fully functional paper devices in diagnostics and drug delivery.
中文翻译：
纸基微流控技术，用于快速诊断和药物输送。
纸是一种常见的材料，有望用于构建用于生物医学应用的诊断和药物输送的微流控芯片（纸上实验室）。在过去的十年中，对纸质微流控技术的广泛研究已经在生物医学诊断，食品安全，环境健康，药物筛选和交付领域积累了大量科学出版物。本文的重点是基于纸的微流控技术的最新进展，重点是技术平台的设计，优化和应用，特别是用于医学诊断和药物输送。新的进展集中在用于即时诊断（POC）诊断的工程纸设备上，该设备可以与基于核酸的测试和等温扩增实验相集成，支持快速的从样品到答案的分析以进行现场测试。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP测定法，用于快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP测定法，用于快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。一种极为敏感的核酸测试，可从实际样品中鉴定出超低浓度的DNA / RNA，以诊断疾病。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。极为灵敏的核酸测试，可从实际样本中鉴定出超低浓度的DNA / RNA，以诊断疾病。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。
更新日期：2020-03-10
中文翻译：
纸基微流控技术，用于快速诊断和药物输送。
纸是一种常见的材料，有望用于构建用于生物医学应用的诊断和药物输送的微流控芯片（纸上实验室）。在过去的十年中，对纸质微流控技术的广泛研究已经在生物医学诊断，食品安全，环境健康，药物筛选和交付领域积累了大量科学出版物。本文的重点是基于纸的微流控技术的最新进展，重点是技术平台的设计，优化和应用，特别是用于医学诊断和药物输送。新的进展集中在用于即时诊断（POC）诊断的工程纸设备上，该设备可以与基于核酸的测试和等温扩增实验相集成，支持快速的从样品到答案的分析以进行现场测试。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP测定法，用于快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP测定法，用于快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。在等温扩增实验中，回路介导的等温扩增（LAMP）是一种极为敏感的核酸测试，可从诊断疾病的实际样本中特异性鉴定超低浓度的DNA / RNA。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。一种极为敏感的核酸测试，可从实际样品中鉴定出超低浓度的DNA / RNA，以诊断疾病。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。极为灵敏的核酸测试，可从实际样本中鉴定出超低浓度的DNA / RNA，以诊断疾病。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸质设备的先进技术的见解。因此，我们主要专注于基于纸质设备的LAMP分析，以进行快速传染病诊断，食源性病原体分析，兽医诊断，植物诊断和环境公共卫生评估。我们还概述了用于药物输送的纸质微流控设备的进展。本文最后讨论了该技术的挑战，以及我们对如何在诊断和药物输送中开发全功能纸设备的先进技术的见解。
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