Ein neuer stromloser Mikrofluidik-Chip, der von Forschern an der RIKEN Advanced Science Institute ASI Ermöglicht den Nachweis von microRNA aus extrem kleinen Probenvolumina in nur 20 Minuten. Durch die drastische Reduzierung von Zeit und Menge der für den Nachweis erforderlichen Probe bildet der Chip die Grundlage für die frühzeitige Diagnose von Krankheiten wie Krebs und Krebs am BehandlungsortAlzheimer.
MicroRNAs miRNAs sind kleine, nicht-kodierende RNA-Moleküle, die die Genexpression in einer Vielzahl von biologischen Prozessen regulieren, einschließlich Entwicklung, Zellproliferation, Differenzierung und Zelltod Apoptose. Die Konzentration bestimmter miRNA in Körperflüssigkeiten nimmt mit dem Fortschreiten von Krankheiten wie zKrebs und Alzheimer, was die Hoffnung weckt, dass diese kurze RNA den Schlüssel zu einer schnelleren und genaueren Diagnose darstellen könnte. Derzeit verfügbare Techniken für den Nachweis empfindlicher miRNAs erfordern jedoch Tage, um eine Diagnose zu erhalten, und umfassen Geräte, die nur von geschultem Personal bedient werden, was sie unpraktisch machtVerwendung in vielen Situationen.
Das Forschungsteam machte sich daran, diese Hindernisse zu überwinden, indem es ein Gerät entwickelte, das eine schnelle und einfache Bedienung ermöglicht. Point-of-Care POC Diagnose nur aus einer sehr kleinen Stichprobe. In früheren Untersuchungen entwickelte das Team ein Gerät in Form eines Mikrochips, das verwendet Polydimethylsiloxan PDMS eine Silikonverbindung, die für ihre Luftabsorptionseigenschaften bekannt ist, um Reagenzien zur Analyse in eine Einfangsonde zu ziehen. Diese Pumptechnik vereinfachte das Design, da keine externen Stromquellen erforderlich waren, das Gerät benötigte jedoch eine Probenmenge, die für praktische Anwendungen zu groß war.
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Neuer stromloser RNA-Nachweis-Mikrochip. Links: Hergestellter Mikrochip. Rechts: Mikrokanaldesign. [Bildquelle : Medgadget ] [/ caption] Das neue Gerät verwendet PDMS auch als Luftpumpe, verbessert jedoch die Empfindlichkeit der Methode durch eine so genannte Signalverstärkungsmethode drastisch. Laminar Flow-Assisted Dendritic Amplification LFDA . Zuerst werden DNA-Fragmente, die an bestimmte miRNA-Sequenzen binden, zusammen mit der zu analysierenden miRNA-Probe auf einer Glasoberfläche fixiert und dann unter einer PDMS-Schicht mit Kanälen eingeschlossen Abbildung 1. Luft entleert in aIm Vakuum induziert die PDMS-Schicht einen Pumpeffekt, der an den Kanaleinlässen eingeführte Amplifikationsreagenzien in die Kanäle und in Kontakt mit der miRNA zieht und fluoreszenzmarkierte dendritische Strukturen erzeugt, die mit der Zeit wachsen und schnell nachgewiesen werden können.
Die Empfindlichkeit dieser Technik reduziert die für die Diagnose erforderliche Probenmenge drastisch auf nur0,25 Attomol 10-18 Mol eine tausendfache Verbesserung gegenüber dem früheren Modell des Teams. Zusammen mit der Erkennungszeit von nur 20 Minuten Aufgrund dieser Eigenschaften eignet sich das Gerät mit eigener Stromversorgung ideal für den Einsatz in ressourcenarmen Umgebungen und verspricht Millionen von Menschen in Entwicklungsländern und auf der ganzen Welt eine tragbare Point-of-Care-Diagnose. Werbung