TWI570410B - 液體樣本之檢測元件、檢測套組及檢測方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種液體樣本之檢測元件、檢測套組及檢測方法,尤指一種利用凝集反應之檢測元件、檢測套組及檢測方法。
血球凝集試驗是目前常用的一種檢測方式,其主要是利用細胞凝集素、抗體或病毒等所引起的紅血球凝集現象,以鑑定血型、檢出病毒等。例如,可利用凝集反應,以進行血球定型及血清定型檢驗,其中血球定型檢驗係利用A抗體及B抗體來鑑定血型,例如,若受測血液會對A抗體產生凝集反應,但不會對B抗體產生反應,即可判定為A血型,而血清定型檢驗則是利用帶有A抗原的紅血球及帶有B抗原的紅血球來鑑定血型,例如,若受測血漿或血清會對A抗原的紅血球產生凝集反應,但不會對B抗原的紅血球產生反應,即可判定為B血型。此外,亦可利用凝集反應,以檢出可引發凝集反應之病毒。
目前凝集反應試驗較常使用的是平板凝集及試管凝集兩種方法,然此兩種方法於凝集判讀上容易發生個人誤差,且操作程序繁瑣,無法達到簡化及標準化之要求。因此,目前亟需發展一種操作簡單、判讀容易且能快速檢出之新檢測技術。
本發明之目的係在提供一種操作簡單之檢測方法,其可直接以肉眼快速判讀受測樣本是否發生凝集反應,無需其他物理性或化學性之輔助儀器,且不易發生個人判讀誤差,適於現場即時檢測。
為達成上述目的,本發明提供一種檢測方法,其包括下述步驟:提供表面固定有複數辨識分子之一長形載體,其中該長形載體具有相對之一第一端及一第二端;將該長形載體之該第一端接觸一液態樣本,使該液態樣本沿著該長形載體朝該第二端移動,同時該液態樣本中之複數呈色分子於該長形載體上形成自該第一端朝該第二端延伸之一色帶;以及根據該色帶之長度,以分辨該色帶係為一凝集色帶或一展開色帶,藉此判定該液態樣本中是否含有待測分子,其中,當該液態樣本中含有該些待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其色帶長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
據此,使用者只需將長形載體之一端沾取少量液態樣本,即可藉由長形載體上所形成之色帶長度,以判斷該液態樣本中是否含有待測分子。本發明之檢測方法操作簡單且可快速檢出待測物,適用於任何可透過凝集效應以判別是否含有待測物之檢測機制,亦即,本發明可用於檢測可引發呈色分子凝集(如血球凝集)之待測分子。舉例說明,本發明之檢測方法可用於鑑定血型,其可利用血液樣本中之紅血球作為呈色分子,以A抗體或B抗體作為辨識分子,藉此檢測血液樣本中是否含有A抗原或B抗原之待測分子。若血液樣本為A血型或AB血型,即可觀察到紅血球聚集於帶有A抗體之長形載體前端,形成紅色的凝集色帶,若為B血型或O血型,則紅血
球會均勻分布於長形載體上,形成紅色的展開色帶;以B抗體作為辨識分子時,若血液樣本為B血型或AB血型,即可觀察到紅血球聚集於帶有B抗體之長形載體前端,形成紅色的凝集色帶,若為A血型或O血型,則紅血球會均勻分布於長形載體上,形成紅色的展開色帶。在此,為便於比較凝集色帶與展開色帶之長度差異,更可將該長形載體相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段,藉此,當液態樣本由長形載體之第一端朝第二端移動至該螺旋區段時,該些呈色分子可於長形載體上形成延伸至螺旋區段之展開色帶或凝集色帶,例如,當液態樣本不含該些待測分子時,可呈現一具有複數呈色圈數之單螺旋色帶,反之,若液態樣本含有待測分子,則形成未延伸至螺旋區域之凝集色帶(即未形成呈色圈數)或形成呈色圈數少於展開色帶之凝集色帶,因此,可直接藉由該液態樣本於螺旋區段形成之呈色圈數,以判定該液態樣本中是否含有待測分子。
基於上述之檢測方法,本發明更提供一種檢測元件,其包括:一長形載體,其相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段,並具有相對之一第一端及一第二端,其中該第一端用以接觸一液態樣本,且該長形載體可供該液態樣本朝該第二端移動至該螺旋區段,當該液態樣本移動時,該液態樣本中之複數呈色分子可於該長體載體處形成自該第一端朝該第二端延伸之一凝集色帶或一展開色帶;以及複數辨識分子,其係固定於該長形載體上,當該液態樣本中含有複數待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子係因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其中該凝集色帶之長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
此外,本發明亦提供一種檢測套組,其包括:一長形載體,其相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段,並具有相對之一第一端及一第二端,其中該第一端用以接觸一液態樣本,且該長形載體可供該液態樣本朝該第二端移動至該螺旋區段,當該液態樣本移動時,該液態樣本中之複數呈色分子可於該長體載體處形成自該第一端朝該第二端延伸之一凝集色帶或一展開色帶;以及一被覆溶液,其包含複數辨識分子及一溶劑,係用以將該些辨識分子固定於該長形載體上,當該液態樣本中含有複數待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子係因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其中該凝集色帶之長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
於本發明中,該長形載體並無特殊限制,只要其可供液態樣本由第一端朝第二端移動,並使辨識分子得以固定其上,以利液態樣本於該長形載體上形成展開色帶或凝集色帶即可。例如,該長形載體可包含一纖維材料,且辨識分子可藉由吸附作用固定於纖維材料上,藉此,液態樣本可藉由纖維的毛細作用,於長形載體之長度方向上移動,同時呈色分子可於纖維材料上形成色帶。此外,該長形載體可為具有一細長構形之單層或多層結構,且可藉由任何方法捲繞形成一螺旋區段,例如,該長形載體可為一棉線,其可藉由將棉線纏繞並固定於中心桿上,以形成螺旋區段;或者,該長形載體可包含一可撓性芯材及一包覆可撓性芯材之纖維層,藉此可透過可撓性芯材之可撓曲特性,以形成螺旋區段。
於本發明中,該些辨識分子並無特殊限制,只要其可與待測分子結合即可,較佳係可與待測分子特異性結合,其舉例包括但不限於,
抗體、蛋白、或其他生物分子。此外,辨識分子之固定方式亦無特殊限制,其可藉由任何物理或化學方法固定,例如,可藉由吸附作用,使辨識分子固定於長形載體上,或者,可利用共價鍵結方式,將辨識分子固定於長形載體上。然,基於低成本及操作簡便之考量,較佳係以吸附方式固定辨識分子,例如,本發明一具體實施例係利用吸附作用,將用於辨識A抗原/B抗原之A抗體/B抗體固定於棉線上。
於本發明中,該檢測元件/套組更可包括一外殼,其具有一入口端,且內部呈一容置空間,其中該長形載體係設置於該容置空間中,且該長形載體之該第一端係朝向該入口端,使該液態樣本由該入口端進入該容置空間時可導入該長形載體之該第一端。在此,該外殼可為一透明殼體,以供使用者可觀察色帶長度。
於本發明中,該檢測元件/套組更可包括一芯桿,其具有相對之一前端部及一後端部,且該外殼具有相對於該入口端之一開口端,其中該芯桿可由該外殼之該開口端嵌入於該容置空間中,使該芯桿之該前端部可滑動地設於該容置空間內,並與該外殼之一內壁密合,而該芯桿之該後端部則由該開口端凸伸於外,以供一使用者可由該後端部施力而進行一抽吸操作。藉此,該芯桿之前端部可於該長形載體之第二端與外殼之開口端間移動,以抽取被覆溶液,使被覆溶液浸潤全部長度之長形載體或浸潤部分長度之長形載體,俾將辨識分子固定於長形載體上,或可抽取液態樣本,使液態樣本浸潤該長形載體之第一端,以進行檢測作業。
於本發明中,該檢測元件/套組更可包括一針體,係用以接置於該外殼之該入口端,使該液態樣本可由該針體導入該容置空間中。藉
此,可利用該針體,直接由受檢者抽取液態樣本,例如,可直接將該針體***受檢者之血管內,以抽取受檢者之血液,以備後續體外檢測作業。
據此,本發明可藉由製作成本低廉且易於操作之檢測工具/套組,快速檢出待測物,尤其,本發明利用色帶長度,可明顯區別出是否發生凝集現象,因而可降低個人判讀錯誤之發生。此外,本發明適用於任何可透過凝集效應以判別是否含有待測物之檢測機制,例如,本發明可檢測之待測分子包括,但不限於,紅血球之A抗原或B抗原、C反應蛋白(CRP)、病毒之血球凝集蛋白等,具有應用層面廣泛之優點。
100、200、300、400‧‧‧檢測元件
11、12、13‧‧‧長形載體
111、121‧‧‧第一端
113、123‧‧‧第二端
122、132‧‧‧螺旋區段
126‧‧‧可撓性芯材
128‧‧‧纖維層
13‧‧‧辨識分子
21‧‧‧外殼
211‧‧‧入口端
212‧‧‧容置空間
213‧‧‧開口端
214‧‧‧內壁
31‧‧‧中心桿
41‧‧‧針體
51‧‧‧芯桿
511‧‧‧前端部
513‧‧‧後端部
B、D‧‧‧箭頭
C‧‧‧中心軸
H1‧‧‧展開色帶
H2‧‧‧凝集色帶
圖1為本發明一具體實施例之檢測方法流程圖。
圖2為本發明一具體實施例之檢測元件示意圖。
圖3及圖4為本發明一具體實施例之試驗結果示意圖。
圖5為本發明一具體實施例之長形載體立體圖。
圖6為圖5中A-A’剖面之示意圖。
圖7為本發明另一具體實施例之檢測元件側視圖。
圖8為本發明再一具體實施例之檢測元件側視圖。
圖9為本發明又一具體實施例之檢測元件立體圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本發明之其他優點與
功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
[實施例1]
請參考圖1,其係為本發明一具體實施例之檢測方法流程圖。本發明之檢測方法主要係利用凝集效應所導致之呈色長度差異作為判讀依據,任何可透過凝集效應以判別是否含有待測物之檢測機制,如血型檢測、C反應蛋白(CRP)檢測、病毒檢測等,皆適於應用本發明所述之檢測方法,以下檢測流程說明請一併同時參考圖2所示之檢測元件100示意圖。
步驟S1:提供表面固定有複數辨識分子13之長形載體11。本具體實施例係選用棉線(材質:硝酸纖維素)作為長形載體11,接著,可將棉線浸泡於含有辨識分子13之被覆溶液中,以進行吸附步驟,隨後再於室溫下乾燥,使辨識分子13完全包覆於棉線之表面上。在此,本具體實施例係以用於鑑定血型之A抗體或B抗體作為辨識分子13。
步驟S2:將長形載體11之第一端111接觸液態樣本,使液態樣本朝長形載體11之相對第二端113移動(如圖2箭頭B所示),同時液態樣本中之呈色分子(圖未示)於長形載體11上形成自第一端111朝第二端113延伸之色帶(圖未示)。首先,將固定上辨識分子13之長形載體11一端稍微接觸血液樣本,接著即可觀察到血液樣本於毛細作用下將朝棉線之另一端輸送,同時血液樣本中之紅血球會於棉線上形成紅色之色帶。
步驟S3:根據色帶之長度,以分辨該色帶為凝集色帶或展開色帶,藉此判定液態樣本中是否含有待測分子。請見圖3,其為檢測元件
100對不含待測分子之血液樣本進行檢測後之結果示意圖,當血液樣本中不含待測分子時,血液樣本中之紅血球將於長形載體11上形成一展開色帶H1;反之,請見圖4,其為檢測元件100對含有待測分子之血液樣本進行檢測後之結果示意圖,當液態樣本中含有待測分子時,血液樣本中之紅血球將聚集於長形載體11之前端,形成一凝集色帶H2,其色帶長度明顯短於不含待測分子時所形成之展開色帶H1。在此,當該檢測元件100係以A抗體作為辨識分子13時,則所述之待測分子為A抗原;若以B抗體作為辨識分子13,則所述之待測分子為B抗原。
更詳細地說,以帶有A抗體之棉線進行檢測時,由於A血型及AB血型之紅血球上帶有A抗原,會與棉線上之A抗體結合,因此若血液樣本為A血型或AB血型,則紅血球會聚集於棉線前端,相對地,若血液樣本為B血型或O血型,紅血球會隨血液樣本於毛細作用下展開,均勻分布於棉線上;此外,以帶有B抗體之棉線進行檢測時,若血液樣本為B血型或AB血型,則紅血球會聚集於棉線前端,相對地,若血液樣本為A血型或O血型,紅血球會隨液態樣本於毛細作用下展開,均勻分布於棉線上。藉此,當血液樣本於帶有A抗體之棉線上形成凝集色帶,但於帶有B抗體之棉線上形成則形成展開色帶時,則可判定該血液樣本為A血型;當血液樣本於帶有A抗體之棉線上形成展開色帶,但於帶有B抗體之棉線上形成則形成凝集色帶時,則可判定該血液樣本為B血型;當血液樣本於帶有A抗體之棉線上以及帶有B抗體之棉線上皆形成凝集色帶時,則可判定該血液樣本為AB血型;當血液樣本於帶有A抗體之棉線上以及帶有B抗體之棉線上皆形成展開色帶時,則可判定該血液樣本為O血型。
由上述可知,本具體實施例之檢測方法可以A抗體及B抗體作為辨識分子,以紅血球作為呈色分子,透過紅血球於棉線上形成之呈色長度,得以判定液態樣本中是否含有A抗原或B抗原之待測分子。亦即,若液態樣本於長形載體上形成凝集色帶(色帶長度較短且呈色較集中),即可判定為該液態樣本中含有待測分子;反之,若液態樣本於長形載體上形成展開色帶(色帶長度較長且呈色較分散),即表示該液態樣本中不含待測分子。
此外,請參見圖5及6,其分別為本具體實施例中另一構型態樣之長形載體立體圖及剖視圖。如圖5及6所示,此態樣之長形載體12包含一可撓性芯材126及一包覆可撓性芯材126之纖維層128,其中本具體實施態樣係選用銅線作為可撓性芯材126,並於銅線上包覆硝酸纖維素層,以作為纖維層128。藉此,利用可撓性芯材126之可撓曲特性,該長形載體12可相對於中心軸C捲繞形成具有複數圈數之螺旋區段122,而纖維層128則可供液態樣本於毛細作用下由長形載體12之第一端121朝第二端123移動。
如上所述,可將辨識分子(圖未示)固定於纖維層128上,以進行圖1所示之檢測流程。藉此,若液態樣本於長形載體12之纖維層128上形成展開色帶,則可於螺旋區段122上觀察到較多的呈色圈數,進而可得知該液態樣本中不含待測分子;反之,若形成凝集色帶,所觀察到的呈色圈數會較少,此表示該液態樣本中含有待測分子。因此,使用此態樣之長形載體12進行檢測時,可直接藉由觀察螺旋區段122之呈色圈數,以判定該液態樣本中是否含有待測分子。
於實際應用時,可直接提供已固定上辨識分子之長形載體,作為檢測元件;或者,亦可提供一檢測套組,其包含一長形載體及一含有
辨識分子及溶劑之被覆溶液,以供使用者欲進行檢測時自行將辨識分子固定於長形載體上。
[實施例2]
請參考圖7,其係本發明另一具體實施例之檢測元件200側視圖。如圖7所示,本具體實施例係使用圖5所示之長形載體12,並將已固定上辨識分子(圖未示)之長形載體12設置於一外殼21內,以構成該檢測元件200,其中該外殼21具有一入口端211,且內部呈一容置空間212,用以容設該長形載體12,該長形載體12之第一端121係朝向該入口端211。藉此,當以外殼21之入口端211接觸液態樣本時,液態樣本可經由外殼21之入口端211進入該容置空間212,以浸潤長形載體12之第一端121,並於毛細作用下朝第二端123移動,以形成延伸至螺旋區段122之色帶。在此,該外殼21為透明殼體,以供使用者可觀察螺旋區段122之呈色圈數。此外,如實施例1中所述,本具體實施例亦可設計成檢測套組的形式,提供包含辨識分子之被覆溶液,以供使用者欲進行檢測時自行將辨識分子固定於長形載體上。
[實施例3]
請參考圖8,其係本發明再一具體實施例之檢測元件300側視圖。如圖8所示,本具體實施例之檢測元件300與實施例2所述大致相同,惟差異處在於,本具體實施例係採用棉線作為長形載體13,且容設於容置空間212中之長形載體13係纏繞於中心桿31上,以形成螺旋區段132。同樣地,本具體實施例亦可設計成檢測套組的形式,提供包含辨識分子之被覆溶液,以供使用者欲進行檢測時自行將辨識分子固定於長形載體上。
[實施例4]
請參考圖9,其係本發明又一具體實施例之檢測元件400立體圖。如圖9所示,本具體實施例之檢測元件400與實施例2所述大致相同,惟差異處在於,該檢測元件400更包括一針體41及一芯桿51,其中針體41可連接於該外殼21之入口端211處,而該芯桿51則可由外殼21之開口端213嵌入於該容置空間212中,使芯桿51之一前端部511可滑動地設於容置空間212內,並與外殼21之內壁214密合,而芯桿51之一後端部513則由該開口端213凸伸於外。藉此,可利用該針體41,直接由受檢者抽取液態樣本,將液態樣本由針體41導入容置空間212中,以浸潤長形載體12之第一端121,例如,可直接將該針體41***受檢者之血管內,隨後於芯桿51之後端部513施力,將芯桿51往箭頭D的方向移動,以抽取受檢者之血液。同樣地,若設計成檢測套組,則使用者亦可利用該芯桿51抽取被覆溶液,以浸潤該長形載體21,使辨識分子吸附於長形載體21上。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已,本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
該圖為流程圖故無元件代表符號
Claims (19)
- 一種用於檢測液體樣本之檢測元件,包括:一長形載體,其相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段,並具有相對之一第一端及一第二端,其中該第一端用以接觸一液態樣本,且該長形載體可供該液態樣本朝該第二端移動至該螺旋區段,當該液態樣本移動時,該液態樣本中之複數呈色分子可於該長形載體處形成自該第一端朝該第二端延伸之一凝集色帶或一展開色帶;以及複數辨識分子,其係固定於該長形載體上,當該液態樣本中含有複數待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子係因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其中該凝集色帶之長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測元件,其中,該長形載體包含一纖維材料。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測元件,其中,該液態樣本係於毛細作用下朝該第二端移動。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之檢測元件,更包括:一外殼,其具有一入口端,且內部呈一容置空間,其中該長形載體係設置於該容置空間中,且該長形載體之該第一端係朝向該入口端,使該液態樣本由該入口端進入該容置空間時可導入該長形載體之該第一端。
- 如申請專利範圍第4項所述之檢測元件,更包括:一芯桿, 其具有相對之一前端部及一後端部,且該外殼具有相對於該入口端之一開口端,其中該芯桿可由該外殼之該開口端嵌入於該容置空間中,使該芯桿之該前端部可滑動地設於該容置空間內,並與該外殼之一內壁密合,而該芯桿之該後端部則由該開口端凸伸於外,以供一使用者可由該後端部施力而進行一抽吸操作。
- 如申請專利範圍第5項所述之檢測元件,更包括:一針體,係用以接置於該外殼之該入口端,使該液態樣本可由該針體導入該容置空間中。
- 一種用於檢測液體樣本之檢測套組,包括:一長形載體,其相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段,並具有相對之一第一端及一第二端,其中該第一端用以接觸一液態樣本,且該長形載體可供該液態樣本朝該第二端移動至該螺旋區段,當該液態樣本移動時,該液態樣本中之複數呈色分子可於該長體載體處形成自該第一端朝該第二端延伸之一凝集色帶或一展開色帶;以及一被覆溶液,其包含複數辨識分子及一溶劑,係用以將該些辨識分子固定於該長形載體上,當該液態樣本中含有複數待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子係因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其中該凝集色帶之長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
- 如申請專利範圍第7項所述之檢測套組,其中,該長形載體為一纖維材料。
- 如申請專利範圍第7項所述之檢測套組,其中,該液態樣 本係於毛細作用下朝該第二端移動。
- 如申請專利範圍第7項至第9項中任一項所述之檢測套組,更包括:一外殼,其具有一入口端,且內部呈一容置空間,其中該長形載體係設置於該容置空間中,且該長形載體之該第一端係朝向該入口端,使該液態樣本由該入口端進入該容置空間時可導入該長形載體之該第一端。
- 如申請專利範圍第10項所述之檢測套組,更包括:一芯桿,其具有相對之一前端部及一後端部,且該外殼具有相對於該入口端之一開口端,其中該芯桿可由該外殼之該開口端嵌入於該容置空間中,使該芯桿之該前端部可滑動地設於該容置空間內,並與該外殼之一內壁密合,而該芯桿之該後端部則由該開口端凸伸於外,以供一使用者可由該後端部施力而進行一抽吸操作。
- 如申請專利範圍第11項所述之檢測套組,更包括:一針體,係用以接置於該外殼之該入口端,使該液態樣本可由該針體導入該容置空間中。
- 一種檢測液體樣本之方法,包括:提供表面固定有複數辨識分子之一長形載體,其中該長形載體具有相對之一第一端及一第二端,且該長形載體係相對於一中心軸捲繞形成一具有複數圈數之螺旋區段;將該長形載體之該第一端接觸一液態樣本,使該液態樣本沿著該長形載體朝該第二端移動至該螺旋區段,同時該液態樣本中之複數呈色分子於該長形載體上形成自該第一端朝該第二端延伸之一色帶;以及 根據該色帶之長度,以分辨該色帶係為一凝集色帶或一展開色帶,藉此判定該液態樣本中是否含有待測分子,其中,當該液態樣本中含有該些待測分子時,該些辨識分子可與該些待測分子結合,且該些呈色分子因該些辨識分子與該些待測分子之結合而形成該凝集色帶,其色帶長度係短於不含該些待測分子時所形成之該展開色帶。
- 如申請專利範圍第13項所述之檢測方法,其中,該長形載體包含一纖維材料。
- 如申請專利範圍第13項所述之檢測方法,其中,該液態樣本係於毛細作用下朝該第二端移動。
- 如申請專利範圍第13項所述之檢測方法,其中,該檢測方法係藉由該液態樣本於該螺旋區段形成之呈色圈數,以判定該液態樣本中是否含有待測分子。
- 如申請專利範圍第13項所述之檢測方法,其中,該檢測方法係使用如申請專利範圍第4項至第6項中任一項所述之該檢測元件。
- 如申請專利範圍第13項至第17項中任一項所述之檢測方法,其中,該檢測方法係用於鑑定血型。
- 如申請專利範圍第18項所述之檢測方法,其中,該些辨識分子為A抗體或B抗體,該些待測分子為A抗原或B抗原,而該些呈色分子為紅血球。
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