In vitro -diagnostisen lateraalivirtaustestin materiaalien optimointi kvantitatiivista mittausta varten
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Kemian tekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Authors
Date
2024-08-29
Department
Major/Subject
Biotechnology
Mcode
CHEM3022
Degree programme
Master's Programme in Chemical, Biochemical and Materials Engineering
Language
fi
Pages
76 + 7
Series
Abstract
Actim® Partus -pikatesti on diagnostinen lateraalivirtaustesti, jonka kvalitatiivisen testituloksen avulla pystytään poissulkemaan ennenaikaisen synnytyksen riski 22. raskausviikosta alkaen. Testissä käytetyt spesifiset monoklonaaliset vasta-aineet tunnistavat kohdunkaulan suulta otetusta näytteestä phIGFBP-1-proteiinia, jonka vapautuminen on merkki kudosvauriosta ja raskauden etenemisestä kohti synnytystä. Positiivinen testitulos ei kuitenkaan kerro ennenaikaisen synnytyksen riskin suuruutta, joten tämän diplomityön aiheena on testin kehittäminen kohti kvantitatiivista mittaustapaa. Kvantitatiivisen testin haasteina ovat tulosten suuri hajonta ja mitta-alueen intensiteettitasojen päällekkäisyys. Analyyttipitoisuuden kasvaessa testiviivoilta mitattavien intensiteettien tulisi kasvaa lineaarisesti, jotta riskin suuruus olisi määritettävissä analyyttipitoisuuden kasvun perusteella. Tutkimuksen tavoitteena oli optimoida testille tikkumateriaalit sekä kyllästys- ja annosteluolosuhteet, jotka toimisivat mahdollisimman toistettavasti. Samalla ne mahdollistaisivat erottuvien intensiteettitasojen määrittämisen eri analyyttipitoisuuksilla. Tutkimuksessa testattiin eri materiaalien, kyllästysliuosten komponenttien, mikropartikkelien ja vasta-aineiden annostelutapojen sekä testitikun rakenteen ja mittausajan vaikutusta signaalin synnyttävien partikkelien vapautumiseen sekä mitattaviin intensiteettituloksiin. Testituloksia vertailtiin toistettavuuden kautta. Tutkimuksessa löydettiin optimaaliset tikkumateriaalit ja kyllästysolosuhteet, jotka toimivat toistettavasti ja joita käytettäessä tulosten variaatiokertoimiksi saatiin alle 10 %. Tutkimuksessa todettiin partikkeliannostelun aiheuttavan hajontaa, joka saatiin minimoitua käyttämällä kahta annosteluviivaa yhden sijaan. Membraanin pidemmän kuivausajan todettiin myös pienentävän hajontaa huomattavasti. Myös testin muodon muuttamisella ja käytetyn mittausajan pidentämisellä huomattiin olevan positiivinen vaikutus testitulosten välisen hajonnan kaventamiseksi. Tutkimuksessa saadut tulokset ja tulevaisuuden lisätutkimukset edistävät kvantitatiivisen testin kehittämistä. Ennenaikainen synnytys on yksi kriittisistä terveydenhuollon globaaleista haasteita, ja täsmällisempi diagnostiikka voisi merkittävästi parantaa hoitotuloksia.The Actim® Partus rapid test is a diagnostic lateral flow test that provides a qualitative result to rule out the risk of preterm labor starting from the 22nd week of pregnancy. The specific monoclonal antibodies used in the test detect phIGFBP-1 protein from a sample taken from the cervix. The release of phIGFBP-1 indicates tissue damage and the progression of pregnancy towards labor. A positive test result does not indicate the magnitude of the risk of preterm labor, thus the subject of this thesis is the development of the test towards a quantitative measurement. The challenges of a quantitative test include significant variability in the results and overlapping intensity levels of the measurement range. As the analyte concentration increases, the intensities measured from the test lines should increase linearly to allow for the assessment of the risk magnitude based on the increase in analyte concentration. The aim of the study was to optimize the stick materials for the test as well as the saturation and dispensing conditions to achieve the highest possible reproducibility. Additionally, the goal was to enable the determination of distinct intensity levels at different analyte concentrations. The study tested the impact of different materials, saturation solution components, microparticles, antibody dispensing methods, test stick structure, and measurement time on the release of signal-generating particles and measurable intensity results. Test results were compared in terms of reproducibility. The study identified optimal stick materials and saturation conditions that performed consistently, yielding coefficient of variation values below 10%. It was found that particle dispensing caused variability, which could be minimized by using two dispensing lines instead of one. Additionally, a longer drying time for the membrane significantly reduced variability. Modifying the shape of the test and extending the measurement time also had a positive effect on reducing the variability of test results. The results of the study and future additional research will advance the development of a quantitative test. Preterm birth is one of the critical global challenges in healthcare, and more precise diagnostics could significantly improve treatment outcomes.Description
Supervisor
Kontturi, EeroThesis advisor
Haavisto, AnnaKeywords
lateraalivirtaustesti, vasta-aine, antigeeni, ennenaikainen synnytys, IVDs, kvantitatiivinen mittaustapa