Wetenschap

Draagbare RNA-detectie van 20 minuten

Draagbare RNA-detectie van 20 minuten


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Een nieuwe power-free microfluïdische chip ontwikkeld door onderzoekers van de RIKEN Advanced Science Institute (ASI) maakt detectie van microRNA uit een extreem klein monstervolume in slechts 20 minuten mogelijk. Door de tijd en hoeveelheid van het monster dat nodig is voor detectie drastisch te verminderen, legt de chip de basis voor een vroege diagnose van ziekten zoals kanker en de ziekte van Alzheimer.

MicroRNA's (miRNA's) zijn kleine, niet-coderende RNA-moleculen die genexpressie reguleren in een breed scala van biologische processen, waaronder ontwikkeling, celproliferatie, differentiatie en celdood (apoptose). De concentratie van bepaald miRNA in lichaamsvloeistoffen neemt toe met de progressie van ziekten zoals kanker en de ziekte van Alzheimer, wat hoop wekt dat dit korte RNA de sleutel kan zijn tot een snellere, nauwkeurigere diagnose. De momenteel beschikbare technieken voor gevoelige miRNA-detectie hebben echter dagen nodig om een ​​diagnose te stellen en omvatten apparatuur die alleen door getraind personeel wordt bediend, waardoor ze in veel situaties onpraktisch zijn voor gebruik.

Het onderzoeksteam wilde deze obstakels overwinnen door een apparaat te ontwikkelen dat snel en gemakkelijk te gebruiken is point-of-care (POC) diagnose van slechts een zeer kleine steekproef. In eerder onderzoek heeft het team een ​​apparaat ontwikkeld in de vorm van een microchip die gebruik maakt van polydimethylsiloxaan (PDMS), een siliconenverbinding die bekend staat om zijn luchtabsorptie-eigenschappen, om reagentia voor analyse in een opvangsonde te trekken. Deze pomptechniek vereenvoudigde het ontwerp door de behoefte aan externe stroombronnen te elimineren, maar het apparaat vereiste een te grote hoeveelheid monster voor praktische toepassingen.

[caption id = "attachment_1206" align = "aligncenter" width = "648"] Nieuwe power-free RNA-detectie-microchip. Links: gefabriceerde microchip. Rechts: microkanaalontwerp. [Afbeeldingsbron:Medgadget] [/ caption] Het nieuwe apparaat gebruikt PDMS ook als een luchtpomp, maar verbetert de gevoeligheid van de methode drastisch door een signaalversterkingsmethode genaamd laminaire stroming ondersteunde dendritische versterking (LFDA). Ten eerste worden DNA-fragmenten die aan specifieke miRNA-sequenties binden, samen met het te analyseren miRNA-monster op een glazen oppervlak gefixeerd en vervolgens onder een laag PDMS met kanalen erin geplaatst (Figuur 1). De PDMS-laag wordt ontdaan van lucht in een vacuüm en induceert een pompeffect dat amplificatiereagentia, ingebracht bij de kanaalinlaten, in de kanalen en in contact met het miRNA trekt, waardoor fluorescentie-gelabelde dendritische structuren ontstaan ​​die na verloop van tijd groeien en snel kunnen worden gedetecteerd .

De gevoeligheid van deze techniek vermindert drastisch de hoeveelheid monster die nodig is voor de diagnose tot slechts 0,25 attomol (10-18 mol), een duizendvoudige verbetering ten opzichte van het eerdere model van het team. Samen met zijn detectietijd van slechts 20 minuten, deze eigenschappen maken het apparaat met eigen stroomvoorziening ideaal voor gebruik in omgevingen met weinig middelen, en belooft draagbare point-of-care-diagnose voor miljoenen in ontwikkelingslanden en over de hele wereld.


Bekijk de video: Loading a Oxford Nanopore flow cell (November 2022).