Deep learning-enabled multiplexed point-of-care sensor using a paper-based fluorescence vertical flow assay

Auteurs : Artem Goncharov, Hyou-Arm Joung, Rajesh Ghosh, Gyeo-Re Han, Zachary S. Ballard, Quinn Maloney, Alexandra Bell, Chew Tin Zar Aung, Omai B. Garner, Dino Di Carlo, Aydogan Ozcan

arXiv: 2301.10934v1 - DOI (physics.med-ph)
17 Pages, 6 Figures

Résumé : We demonstrate multiplexed computational sensing with a point-of-care serodiagnosis assay to simultaneously quantify three biomarkers of acute cardiac injury. This point-of-care sensor includes a paper-based fluorescence vertical flow assay (fxVFA) processed by a low-cost mobile reader, which quantifies the target biomarkers through trained neural networks, all within <15 min of test time using 50 microliters of serum sample per patient. This fxVFA platform is validated using human serum samples to quantify three cardiac biomarkers, i.e., myoglobin, creatine kinase-MB (CK-MB) and heart-type fatty acid binding protein (FABP), achieving less than 0.52 ng/mL limit-of-detection for all three biomarkers with minimal cross-reactivity. Biomarker concentration quantification using the fxVFA that is coupled to neural network-based inference is blindly tested using 46 individually activated cartridges, which showed a high correlation with the ground truth concentrations for all three biomarkers achieving > 0.9 linearity and < 15 % coefficient of variation. The competitive performance of this multiplexed computational fxVFA along with its inexpensive paper-based design and handheld footprint make it a promising point-of-care sensor platform that could expand access to diagnostics in resource-limited settings.

Soumis à arXiv le 26 Jan. 2023

Explorez l'arbre d'article

Cliquez sur les nœuds de l'arborescence pour être redirigé vers un article donné et accéder à leurs résumés et assistant virtuel

Accédez également à nos Résumés, ou posez des questions sur cet article à notre Assistant IA.

Recherchez des articles similaires (en version bêta)

En cliquant sur le bouton ci-dessus, notre algorithme analysera tous les articles de notre base de données pour trouver le plus proche en fonction du contenu des articles complets et pas seulement des métadonnées. Veuillez noter que cela ne fonctionne que pour les articles pour lesquels nous avons généré des résumés et que vous pouvez le réexécuter de temps en temps pour obtenir un résultat plus précis pendant que notre base de données s'agrandit.