Новости химической науки > Чип для полной идентификации генов

Исследователи из Сингапура разработали небольшой аппарат, способный быстро приготовить, очистить и провести генетический анализ образца крови или другого биологического материала менее, чем за 20 минут.

Прибор lab-on-a-chip, изготовленный в группе Юргена Пиппера (Jürgen Pipper) из Института Биоинженерии и Нанотехнологии Сингапура, может осуществлять полимеразо-цепную реакцию (ПЦР) в неочищенных образцах ДНК, амплифицируя специфические последовательности ДНК так, что они могут быть просто детектированы с помощью флуоресцентной пробы.

Интегрированный прибор lab-on-a-chip позволяет подготовить биологический образец и сделать ПЦР за 17 минут. Красная капля – образец крови объемом 25 мкл. H1-H4 – нагреватели и термодатчики. (Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200705016)

До настоящего времени образец для анализа ПЦР необходимо было предварительно готовить. Новая методика позволяет очистить образец непосредственно в чипе для ПЦР за счет связывания с определенными клетками образца магнитных наночастиц, несущих специфические антитела, манипуляции.

Исследователи добавили модифицированные наночастицы к небольшой (25 мкл) капли крови, помещенной в чип, которую, затем покрыли тонким слоем минерального масла. Антитела связывались с определенными, интересовавшими исследователей клетками, а магнит чипа позволял вытянуть их из клетки крови.

Очищенная капля, содержавшая клетки, сливалась с другой каплей масла, содержащей смесь для ПЦР. Ключевым фактором для реакции ПЦР является циркуляция температуры, образец должен выдерживаться при трех различных температурах, поэтому новая капля, представляющая собой нанореактор, перемещается магнитом в различные области, в которых поддерживается различная температура, при этом для используемого объема в 1.5 мкл как нагревание, так и охлаждение протекает с высокой скоростью.

Для слежения за интересующим геном, амплифицированном с помощью ПЦР, в режиме реального времени используется стандартная флуоресцентная техника. Весь процесс от помещения образца в чип до определения гена занимает 17 минут.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed., 2008, DOI: 10.1002/anie.200705016

метки статьи: #аналитическая химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология