Домашний тест на беременность: принцип действия, дизайн и будущее
Домашние тесты на беременность позволяют женщинам быстро и точно определить беременность, детектируя гормон хорионический гонадотропин человека (хГЧ) в моче. Тест основан на иммуноанализе, вызывающем видимое изменение цвета при связывании хГЧ с конкретными антителами на тестовой полоске.
Предыстория
Наличие хГЧ в моче давно является надежным индикатором беременности. При нормальной беременности уровень хГЧ удваивается примерно каждые два дня и обнаруживается в моче уже через 7 дней после зачатия. Ранние методы использовали биоанализы на животных — мочу вводили лягушке или кролику, наблюдали за репродуктивным откликом. Хотя чувствительны, процедуры были трудоемкими и требовали ветеринарной экспертизы. Появление иммуноанализов заменило животные тесты белковым методом, более быстрым и чувствительным. Изначально использовали кровь за высокую чувствительность, но всё равно требовали медперсонала. Прогресс в антителальной технологии привел к мочевым наборам для самостоятельного применения дома.
Современные домашние тесты используют монохлоны антител к хГЧ, вызывая изменение цвета, указывающее на беременность. Позитивный результат можно получить уже через две недели после зачатия или через несколько дней после задержки менструации. Тестовая полоска содержит три зоны: первая с «анти-а» антителами к хГЧ и IgG-контролем; вторая с «анти-b» антителами к хГЧ, образующими сэндвич-комплекс; третья с IgG-связывающим антителом, подтверждающим работоспособность теста.
К середине 1990-х иммуноанализ был коммерциализирован в более двух дюжинах розничных продуктов. По октябрю 1994 года журнал Pharmacy Times сообщал, что рынок домашних тестов на беременность генерировал почти $200 млн годовых продаж. Лидирующие бренды: EPT, Advance, ClearBlue Easy, Answer Plus.
Дизайн
Домашние наборы отличаются главным образом способом сбора и нанесения мочи. Некоторые — Advance, Confirm, ClearBlue Easy, Answer, EPT — имеют прямую палочку. Пользователь держит палочку, мочит впитываемую подушку, и жидкость капиллярно перемещается к тестовой полоске. Другие — Fact Plus, Precise, Be Sure — требуют собрать мочу в отдельную чашку, затем капнуть измеренную каплю в тестовый колодец пипеткой. Несколько брендов, включая Q Test и Answer Plus, обязывают смешать мочу с реактивом перед нанесением.
Компоненты
Типичный домашний тест содержит:
Иммуноаналитическая полоска
Полоска изготавливается сжатием невтканых волокон в узкую полосу и покрытием реактивными антителами. При наличии хГЧ антитела образуют комплекс,最终 производящий видимое изменение цвета.
Впитывающая подушка
Тесты прямого нанесения включают впитывающую подушку, захватывающую мочу и втягивающую её на иммуноаналитическую полоску.
Пластиковый корпус
Полоска и подушка размещены в двучастном корпусе литьем под давлением. Прозрачное, герметичное окно защищает полоску от брызг и позволяет читать тестовую и контрольную зоны.
Стакан для мочи / Реактивы
Наборы, требующие отдельного сбора, включают пластиковую чашку и, при необходимости, дозированные флаконы реактивов для смешивания с мочой перед контактом с полоской.
Производственный процесс
Формовка невтканой полоски/подушки
- Фармацевтические поставщики производят иммуноаналитические полоски сжатием рейон-полиэстерных смесей в узкую полосу и покрытием монохлонами антител. Подушки могут латексно покрываться, затем обрабатываться жидкими аналитическими агентами. До четырех разных антител можно нанести на три зоны полоски.
Домашний тест на беременность состоит из двух базовых компонентов: иммуноаналитической полоски/подушки и корпуса. Полоска покрыта белком — монохлоны антител (МАб), который реагирует на любое хГЧ в моче. Реакция вызывает изменение цвета, если уровень хГЧ соответствует известным уровням беременности. После сушки подушки режут под размер тестового набора.
Формовка пластикового корпуса
- Корпус производится литьем под давлением. Пластики, красители, модификаторы смол, пластификаторы смешивают, нагревают и впрыскивают в форму под давлением. После охлаждения две половины корпуса извлекаются и стыкуются защелками на замковых штифтах. Отдельный литейный этап создает прозрачное пластиковое окно, защищающее полоску и дающее обзор тестовой и контрольной зон. Пластиковая колпачка, закрывающая впитывающую подушку, литуют в третьей операции.
Сборка, упаковка и отгрузка
- На сборочной линии иммуноаналитические полоски вставляют в корпус с впитывающей подушкой. Прозрачное окно клеят клеем, две половины защелкивают. Колпачок затем замыкают.
- Собранные наборы герметизируют в фольгированно-пластиковый пакет с силикагелевым десикантом, впитывающим излишки влаги и продлевающим срок годности. Пакет плотно зажимают, кладут в картонную коробку с подробной инструкцией. В коробку кладут 1–2 набора, в зависимости от производителя. Каждую коробку кодируют датой производства, сроком годности и номером партии струйным принтером, затем термоусадочной пленкой для защиты перед отгрузкой.
Контроль качества
Каждый тест включает встроенную зону контроля качества. Цветная линия в контрольной зоне подтверждает исправность теста. Во время производства случайные наборы активируют для верификации производительности. Для предотвращения ложных результатов реактивный пакет завернут в фольгу и не должен сниматься за 5 минут до использования. После теста цветная линия позитивного результата остается видимой минимум 24 часа, негативный читать в течение 5 минут; показания после 30 минут могут слабо позитивиться.
Будущее
Продолжающиеся достижения в биотехнологиях и иммунологии обещают еще более чувствительные домашние тесты, обнаруживающие беременность раньше и легче в производстве. Улучшения в производстве антител могут снизить издержки, делая надежное тестирование еще более доступным.
Производственный процесс
- Строгое программное тестирование в RTI: обеспечение надежности во всем Connext DDS
- Почему облачное мастерство — единственный путь вперед в 2017 году
- JFET стабилизатор тока — Сборка и тест стабильного источника постоянного тока
- Продвинутый набор глюкометра: дизайн, история и будущее мониторинга глюкозы
- Манекен для краш-тестов: высокотехнологичная реплика человека, спасающая жизни
- Ключевое слово this в C#: разбор всех сценариев использования
- Надёжный домашний мониторинг с Home Assistant на Raspberry Pi: движение, алермы и видеозахват
- Тестирование датчика температуры DS18B20 на Raspberry Pi
- Создайте систему домашней автоматизации на Raspberry Pi для удаленного управления
- Понимание ламповых тестеров (Vacuum Tube Testers): исчерпывающее руководство