Znanost

Prijenosno, 20-minutno otkrivanje RNA

Prijenosno, 20-minutno otkrivanje RNA


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.

Novi mikrofluidni čip bez napajanja koji su razvili istraživači s RIKEN napredni znanstveni institut (ASI) omogućuje otkrivanje mikroRNA iz izuzetno malog volumena uzorka u samo 20 minuta. Drastičnim smanjenjem vremena i količine uzorka potrebnih za otkrivanje, čip postavlja temelje za ranu fazu dijagnostike bolesti poput karcinoma i Alzheimerove bolesti.

MikroRNA (miRNA) male su nekodirajuće molekule RNA koje reguliraju ekspresiju gena u širokom spektru bioloških procesa, uključujući razvoj, staničnu proliferaciju, diferencijaciju i staničnu smrt (apoptoza). Koncentracija određenih miRNA u tjelesnim tekućinama povećava se s napredovanjem bolesti poput raka i Alzheimerove bolesti, stvarajući nadu da ove kratke RNA mogu biti ključ brže i preciznije dijagnoze. Trenutno dostupne tehnike za otkrivanje osjetljive miRNA zahtijevaju dane da bi se postavila dijagnoza i uključila oprema kojom upravlja samo obučeno osoblje, što ih čini nepraktičnim za upotrebu u mnogim situacijama.

Istraživački tim krenuo je u svladavanje ovih prepreka razvijanjem uređaja koji omogućuje brzu i jednostavnu upotrebu mjesto brige (POC) dijagnoza iz samo vrlo malog uzorka. U ranijim istraživanjima, tim je razvio uređaj u obliku mikročipa koji koristi polidimetilsiloksan (PDMS), silikonski spoj poznat po svojstvima upijanja zraka, za uvlačenje reagenasa u sondu za hvatanje radi analize. Ova tehnika pumpanja pojednostavila je dizajn uklanjanjem potrebe za vanjskim izvorima napajanja, ali uređaj je zahtijevao preveliku količinu uzorka za praktične primjene.

[caption id = "attachment_1206" align = "aligncenter" width = "648"] Novi mikročip za otkrivanje RNA bez napajanja. Lijevo: Izrađeni mikročip. Desno: dizajn mikrokanala. [Izvor slike:Medgadget] [/ caption] Novi uređaj također koristi PDMS kao zračnu pumpu, ali drastično poboljšava osjetljivost metode metodom pojačanja signala tzv. dendritičko pojačavanje laminarnim protokom (LFDA). Prvo se fragmenti DNA koji se vežu za određene sekvence miRNA fiksiraju na staklenu površinu zajedno s uzorkom miRNA koji se analizira, a zatim stavljaju u sloj PDMS s kanalima u njemu (slika 1). Prazan zrakom u vakuumu, PDMS sloj inducira učinak pumpe koji povlači reagense za pojačanje, umetnute na ulazima kanala, u kanale i u kontakt s miRNA, stvarajući dendritične strukture obilježene fluorescencijom koje rastu s vremenom i mogu se brzo otkriti .

Osjetljivost ove tehnike drastično smanjuje samo količinu uzorka potrebnu za dijagnozu 0,25 atomola (10-18 mol), tisuću puta poboljšanje u odnosu na raniji model tima. Zajedno sa svojim vremenom otkrivanja od samo 20 minuta, ova svojstva čine uređaj s vlastitim pogonom idealnim za upotrebu u okruženjima siromašnim resursima, obećavajući prijenosnu dijagnostiku na mjestu njege za milijune u zemljama u razvoju i širom svijeta.


Gledaj video: ScienceCoach Bioinformatics: COVID-19 Genomics Workshop for K-12 - April 8th, 2020 (Prosinac 2022).