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Articles by Tza-Huei Wang in JoVE
Combinant QD-FRET et la microfluidique pour surveiller Nanocomplex ADN auto-assemblage en temps réel
Yi-Ping Ho1,2, Hunter H. Chen2,3, Kam W. Leong2, Tza-Huei Wang1,3
1Mechanical Engineering, Johns Hopkins University, 2Biomedical Engineering, Duke University, 3Biomedical Engineering, Johns Hopkins University
Nous présentons une intégration novatrice et puissante de la nanophotonique (QD-FRET) et de la microfluidique pour étudier la formation des polyplexes polyélectrolyte, qui est censé fournir un meilleur contrôle et une synthèse des polyplexes uniforme et personnalisables pour base d'acide nucléiques thérapeutiques futures.
Other articles by Tza-Huei Wang on PubMed
Bioprocesseur électrocinétique Pour Les Cellules à Concentration Et Les Molécules
Analytical Chemistry. Dec, 2004 | Pubmed ID: 15571340
Bioprocesseurs pour bioparticules concentration, telles que les cellules et les molécules, sont communément nécessaire dans les systèmes de bioanalyse. Dans ce processeur microfluidique, un champ d'écoulement global généré par électro-osmose ac transporte les particules incrustées dans les régions proches de la surface de l'électrode. Le processeur utilise alors des forces d'électrophorèse et diélectrophorétique, qui sont efficaces dans la gamme courte, afin de piéger les cellules cibles et des molécules sur la surface de l'électrode. En optimisant les paramètres de fonctionnement, nous nous sommes concentrés divers objets biologiques dans une large gamme de tailles, y compris les bactéries Escherichia coli, l'ADN du phage lambda, et des fragments d'ADN simple brin aussi petites que 20 bases qui ont un rayon de giration de seulement 3 nm.
Quantification Comparative Des Acides Nucléiques Utilisant Une Seule Molécule De Détection Et Balises Moléculaires
The Analyst. Apr, 2005 | Pubmed ID: 15776157
Cet article présente une méthode très sensible pour la quantification homogène comparée des acides nucléiques basée sur une seule molécule de détection (SMD) et les balises moléculaires (MBS). Deux Mo de couleur différentes ont été utilisées pour effectuer un test de séparation sans hybridation comparative pour la quantification simultanée des deux brins cible et de contrôle. Un salve fluorescente, émis à partir d'un hybride simple lorsqu'il passe à travers un minuscule laser focalisé région, est détectée avec un rapport signal sur bruit (SNR) en utilisant une seule molécule spectroscopie de fluorescence. Les objectifs sont quantifiés par comptage des éclats fluorescents discrets. Le SNR élevé atteint dans les deux canaux de détection a surmonté les complications de la variabilité fluorescente habituellement observée dans les mesures d'ensemble à double couleur. En comparaison avec les méthodes classiques d'ensemble, cette méthode a amélioré la limite de détection de 3 ordres de grandeur et de réduire la consommation de sonde de 6 ordres de grandeur, ce qui facilite une approche très sensible pour la quantification comparative des acides nucléiques et offrant de grandes promesses pour la quantification génomique sans amplification .
Simple-molécule De Traçage Sur Un Microchip Fluidique Pour La Détection Quantitative De La Faible Abondance Des Acides Nucléiques
Journal of the American Chemical Society. Apr, 2005 | Pubmed ID: 15826173
Nous rapportons ici une méthode capable de détection quantitative de la faible abondance d'ADN / ARN molécules en intégrant la spectroscopie de fluorescence confocale, balises moléculaires, et un réacteur moléculaire confinement microfluidique. En utilisant une combinaison de courant alternatif et à courant continu par l'intermédiaire des champs d'un trio de 3-D des électrodes dans le microréacteur, nous sommes en mesure de diriger précisément le transport de molécules individuelles à un volume de détection laser focalisé minuscule (environ 1 fL). Un salve de photons de fluorescence est détectée à chaque fois une balise moléculaire-cible hybride s'écoule à travers la région de détection, et la quantité de cibles peuvent être directement quantifié en fonction du nombre d'événements enregistrés molécule unique écoulement continu. Ce test ne consomme que attomoles de sondes moléculaires et est capable de détecter des cibles d'ADN quantitativement subpicomolar. Un temps de mesure de moins de 2 min est suffisant pour achever la détection.
Détection D'hybridation Canalisable Avec Colocalisation Multicolore De Nanoprobes Points Quantiques
Nano Letters. Sep, 2005 | Pubmed ID: 16159207
Nous démontrons une méthode de détection d'hybridation en utilisant multicolores oligonucléotide-fonctionnalisés points quantiques comme nanosondes. En la présence de séquences cibles différentes, l'auto-assemblage combinatoire des nanosondes via des réactions d'hybridation indépendants conduit à la génération de discernables spécifiques d'une séquence codages spectrales. Détection de molécule unique d'hybridation est réalisée en mesurant de colocalisation nanosondes individuels. L'analyse génétique pour la pathogénicité du charbon grâce à la détection simultanée de plusieurs séquences pertinentes est démontrée en utilisant cette méthode de biodétection roman comme une preuve de concept.
Simple-molécule Stratégies De Dépistage Et Sonde Pour La Détection Rapide Et Ultrasensible Génomique
Current Pharmaceutical Biotechnology. Dec, 2005 | Pubmed ID: 16375730
Ce document passe en revue l'état actuel de l'art-développement de molécule unique de détection (SMD) à base de méthodes d'analyse ultrasensible et spécifique de séquences génomiques. Nous avons d'abord discuter de plusieurs nouveaux conçus simples stratégies de sondes fluorescentes qui permettent la détection de séparation sans des séquences d'ADN à faible abondance, comme quantum dot (QD) médiée par Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) et la technologie bi-couleur coïncidence de fluorescence et d'analyse colocalisation. Différents schémas d'ADN simple vers le dimensionnement et le séquençage dans des solutions ou sur des surfaces sont également examinées. En fin de compte, nous résumons les approches différentes microfluidiques développés pour une utilisation avec CMS pour faciliter l'analyse rapide et à faible volume et quantitative, telle que électrocinétiques et hydrodynamiques des techniques de manipulation d'une seule molécule.
Nanocapteur ADN Simple-points Quantiques à Base De
Nature Materials. Nov, 2005 | Pubmed ID: 16379073
La détection rapide et très sensible de l'ADN est essentiel dans le diagnostic des maladies génétiques. Les approches conventionnelles reposent souvent sur des encombrants, semi-quantitative d'amplification de l'ADN cible afin d'améliorer la sensibilité de détection. En outre, la plupart des systèmes de détection d'ADN (microarrays, par exemple), quel que soit leur besoin de amplification de la cible, exiger la séparation des brins d'ADN non hybridées de peuplements hybrides immobilisées sur un substrat solide, et sont de ce fait compliqué par une solution de surface cinétique de liaison. Ici, nous rapportons une nanocapteur ultrasensible basé sur le transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET) capable de détecter de faibles concentrations d'ADN dans un format de séparation-libre. Ce système utilise des points quantiques (BQs) liés à des sondes d'ADN pour capturer des cibles d'ADN. Le brin cible se lie à un brin journaliste colorant marqué formant ainsi un FRET donneur-accepteur ensemble. Le QD fonctionne également comme un concentrateur qui amplifie le signal cible en confinant plusieurs cibles dans un domaine nanométrique. Nanocapteurs Unbound produire de la fluorescence de fond proche de zéro, mais sur la liaison de même une petite quantité d'ADN cible (environ 50 exemplaires ou moins) ils génèrent un très net signal de FRET. Un essai de nanocapteurs à base oligonucléotide ligature a été démontré avec succès détecter une mutation ponctuelle typique de certaines tumeurs de l'ovaire dans des échantillons cliniques.
Les Dosages Quantum Dot-biodétection Médiation Pour La Détection D'acide Nucléique Spécifique
Nanomedicine : Nanotechnology, Biology, and Medicine. Jun, 2005 | Pubmed ID: 17292066
Deux nouvelles classes de points quantiques (QD) médiées méthodes biodétection ont été développés pour détecter des séquences spécifiques d'ADN dans un format de séparation-libre. Les deux méthodes utilisent 2 cible des sondes oligonucléotidiques spécifiques pour reconnaître une cible spécifique. Procédé première est basée sur la réticulation de 2 points quantiques de longueurs d'onde d'émission distinctes provoquées par hybridation sonde-cible. La deuxième méthode utilise les points quantiques comme les deux marqueurs fluorescents et nanoscaffolds qui capturent plusieurs produits d'hybridation marquées par fluorescence, ce qui entraîne des signaux cibles amplifiées. La présence de cibles est déterminée selon l'une coïncidence spatio-temporelle de signaux 2 longueurs d'onde différentes fluorescente émise à partir des complexes QD / ADN / sonde. Avec une seule longueur d'onde d'excitation, à double longueur d'onde d'émission confocale système spectroscopique, les signaux fluorescents peut être mesurée avec une sensibilité single-dot/molecule. Comparé à d'autres à base de nanoparticules, la séparation sans essais, notre méthode présente des avantages en termes de simplicité, de tester la vitesse, et multiplexés applications.
Homogène De Détection De Mutations Point Par Quantum Dot-médiation Bicolore Analyse De La Coïncidence De Fluorescence
Nucleic Acids Research. 2006 | Pubmed ID: 16517937
Ce rapport décrit une méthode de génotypage nouvelle capable de détecter des mutations ponctuelles de faible abondance dans un milieu homogène, la séparation-format libre. La méthode est basée sur l'intégration de la ligature des oligonucléotides avec un point semi-conducteurs quantiques (QD) médiée par deux couleurs régime de fluorescence détection de coïncidence. Surface-fonctionnalisés les points quantiques sont utilisés pour capturer les produits de ligature fluorophore-étiquetés, formant QD-oligonucléotidiques nanoassemblies. La présence de ces nanoassemblies et de ce fait le génotype de l'échantillon est déterminée en détectant les émissions simultanées de points quantiques et les fluorophores qui se produit chaque fois qu'une seule nanoassembly s'écoule à travers le volume de mesure femtolitre d'un système de détection de fluorescence confocale. La capacité de cette méthode pour détecter des événements uniques permet l'analyse de signaux cibles avec un multi-paramètre (intensités et des taux de comptage des signaux numérisés cibles) approche pour améliorer la sensibilité du dosage et la spécificité. Nous démontrons que cette nouvelle méthode est capable de détecter des cibles et zeptomoles atteindre un facteur de sélectivité allèle discrimination> 10 (5).
Évaluation De La Stabilité Intracellulaire Et Déballage De Nanocomplexes ADN Par Quantum Dots-FRET
Journal of Controlled Release : Official Journal of the Controlled Release Society. Nov, 2006 | Pubmed ID: 17081642
Nous démontrons une méthode très sensible pour caractériser la composition structurelle et le destin intracellulaire de nanocomplexes ADN polymères, formés par condensation d'ADN plasmidique avec des polymères cationiques à travers des interactions électrostatiques. Conception rationnelle de plus efficaces porteurs de gènes polymères sera possible uniquement avec les modèles mécanistiques des étapes de limitation de vitesse dans le processus de non-virale de transfert de gènes. Pour caractériser la composition et la dynamique de liaison de nanocomplexes, plasmide et son support polymère dans nanocomplexes ont été marquées avec des points quantiques (BQs) et des colorants organiques fluorescents, respectivement, en tant que donateur et une paire accepteur pour le transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET). Le rapport signal-bruit dans QD médiée FRET activé détection précise des changements dans l'état discrètes nanocomplexe au niveau unique de particules, contre différents micro-environnements intracellulaires. La distribution et le déballage de nanocomplexes individuelles dans les cellules pourraient donc être clairement suivie par microscopie à fluorescence. QD-FRET est une méthode très sensible et quantitative afin de déterminer la composition et la stabilité dynamique de nanocomplexes pendant le transport intracellulaire, où les obstacles à la livraison de gènes peuvent être identifiés pour faciliter l'optimisation porteur du gène.
Une Plate-forme Microfluidique-FCS Pour Les Enquêtes Sur La Dissociation De Sp1 Complexe ADN-par La Doxorubicine
Nucleic Acids Research. 2006 | Pubmed ID: 17108358
Le facteur de transcription (TF) Sp1 est un bien connu l'ARN polymérase II de transcription qui se lie à l'activateur des sites de reconnaissance riches en GC dans un certain nombre de promoteurs essentiels cellulaires et virales. En outre, l'ingérence directe de Sp1 contraignant à des sites apparentés d'ADN en utilisant l'ADN-en interaction composés peuvent fournir des thérapies prometteuses pour la suppression de la progression du cancer et de la réplication virale. Dans cette étude, nous présentons une évaluation rapide, sensible et rentable d'un GC de drogue intercalaire, la doxorubicine (DOX), dans la dissociation du complexe Sp1-ADN en utilisant la spectroscopie de corrélation de fluorescence (FCS) dans un système microfluidique. FCS permet la miniaturisation de l'analyse sans compromettre la sensibilité, ce qui en fait une méthode analytique idéale pour l'intégration des essais de liaison à haut débit dans des plates-formes microfluidiques. Une puce polydiméthylsiloxane (PDMS) à base de microfluidique avec un réseau de mélange est utilisé pour obtenir des concentrations de médicaments spécifiques pour des expériences de titrage de médicaments. Utilisation de mesures FCS, la CI50 de la DOX sur la dissociation de Sp1 complexe ADN est estimée à 0,55 microM, ce qui est comparable à celle mesurée par le test de mobilité électrophorétique (EMSA). Toutefois, l'achèvement d'une expérience de titrage de drogues sur le projet de plate-forme microfluidique-FCS est réalisée en utilisant seulement picogrammes d'échantillons de protéines et l'ADN et moins de 1 h de temps de dosage total, ce qui démontre de grandes améliorations par rapport aux techniques traditionnelles d'ensemble.
Pousser La Quantification MiARN Dans Les Limites: Analyse à Haut Débit Utilisant L'expression Du MiARN Gene Unique Molécule De Détection
Nanomedicine (London, England). Jun, 2006 | Pubmed ID: 17716216
Applications Des MEMS Technologies En Génie Tissulaire
Tissue Engineering. Dec, 2007 | Pubmed ID: 17997691
Le succès des stratégies thérapeutiques dans les domaines de la médecine régénératrice, y compris l'ingénierie tissulaire, les biomatériaux d'ingénierie, et de cellules et tissus science de la transplantation, repose sur la compréhension des chercheurs des microenvironnements cellulaires complexes qui se produisent au sein du tissu fonctionnel. Microfabriqués plates-formes biomédicales fournir des outils pour les chercheurs d'étudier la réponse cellulaire à divers stimuli avec contrôle spatial de micro-et nanométrique. Les études initiales utilisant des moyens relativement passives de contrôle microenvironnement ont fourni les connaissances fondamentales nécessaires pour commencer à concevoir des plateformes microculture qui imitent ces systèmes biologiques. Dans cette revue, nous discutons de la deuxième génération de cellules et de plates-formes de culture de tissus qui utilisent des composants actifs, empruntés à des travaux dans le développement de systèmes micro-électromécaniques (MEMS). Ces microsystèmes offrent une occasion sans précédent pour fabriquer des plates-formes de culture conçus pour correspondre à des paramètres de croissance du tissu-spécifiques. En outre, l'adoption de composants MEMS ouvre la porte à l'intégration future avec le domaine en plein essor des systèmes de microanalyse, fournissant des plateformes analytiques qui conservent la sensibilité et la résolution requises au sein de faible volume, les technologies de culture microfluidiques.
Quantification De Faibles Concentrations D'ADN En Utilisant Détection De Molécule Unique Et Mesure De Vitesse Dans Un Microcanal
Journal of Fluorescence. Nov, 2007 | Pubmed ID: 17653837
Nous présentons une nouvelle méthode pour quantifier les faibles concentrations d'ADN sur la base de détection de molécule unique (SMD) pour le comptage moléculaire et des mesures de débit dans un microcanal. Une coutume confocale de fluorescence du système spectroscopique est mis en œuvre pour détecter les éclats fluorescents émis à partir de molécules d'ADN colorées. Les mesures sont effectuées d'une molécule à un moment où ils traversent une sonde laser femtolitre entreprises focale. Durées de rafales de molécules simples fluorescentes, qui se trouvent à être fortement lié à des temps de transit moléculaire à travers la zone de détection, sont analysées statistiquement pour déterminer la vitesse d'écoulement dans les situ et par la suite le volume de l'échantillon s'écoule à travers la sonde focale. Par conséquent, la concentration absolue d'un échantillon d'ADN peut être quantifiée sur la base des chiffres de molécules uniques fluorescentes des molécules d'ADN et le volume de sonde associée à un cours de temps mesuré. Pour valider cette méthode pour quantifier de faibles concentrations de biomolécules, nous avons testé des échantillons de l'ADN de pBR322 allant de 13 heures à 10 fM (environ 3 ng / ml à 30 pg / ml). Outre la quantification moléculaire, nous avons également de démontrer que cette méthode soit d'une manière précise et non invasive pour le profilage d'écoulement dans un microcanal.
Caractérisation Des Paramètres De Croissance Des Cellules Pulmonaires Dans Un Environnement Microfluidique Perfusion Continue
Experimental Lung Research. Aug, 2007 | Pubmed ID: 17694441
Modèles in vitro de la barrière alvéolo-pulmonaire comprennent des cellules endothéliales microvasculaires et alvéolaires cellules épithéliales cultivées sur des côtés opposés de membranes poreuses synthétiques. Cependant, ces modèles simples ne reflètent pas le microenvironnement physiologique des cellules pulmonaires, dans lequel les cellules sont exposées à un milieu complexe de stimuli mécaniques et soluble. Dans ce rapport, nous avons étudié l'épithélium alvéolaire (A549) et endothéliales microvasculaires (HMEC-1) des cellules au sein de divers environnements microfluidiques comme une première étape vers la construction d'un analogue de microfluidique de l'interface gaz-échange. Nous avons fabriqué des polydiméthylsiloxanes (PDMS) microdispositifs pour des études parallèles de la croissance des cellules de moins de débits multiples. Les cellules ont adhéré et proliféré dans les chambres microculture pour des contraintes de cisaillement jusqu'à environ 2 x 10 (-3) dynes / CM (2), correspondant au taux de roulement des médias d'environ 53 secondes. La prolifération de ces cellules dans des monocouches confluentes et l'expression de la cellule des marqueurs spécifiques (SP-A et CD-31) a démontré avec succès la culture de cellules pulmonaires dans les dispositifs à micro-, une première pour les cellules épithéliales alvéolaires. Ces résultats représentent les premières étapes vers le développement d'analogues de microfluidiques de la barrière alvéolo-pulmonaire et l'ingénierie tissulaire du poumon.
Colorant Intercalant Comme Accepteur Dans Quantum-dot-médiation FRET
Nanotechnology. Feb, 2008 | Pubmed ID: 21817649
Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) est un outil populaire pour étudier et caractériser les distances intermoléculaires des changements structurels ou de conformation des macromolécules biologiques. Nous étudions un roman inorganique / organique paire FRET avec des points quantiques (BQs) en tant que donateurs et des colorants intercalants de l'ADN, Bobo-3, comme accepteurs en utilisant l'ADN comme un éditeur de liens. En règle générale, l'efficacité augmente FRET avec le numéro de l'ADN teinté lié à un QD. Cependant, avec l'utilisation de colorants intercalants, nous démontrons que l'efficacité de FRET à un ADN fixe: taux de QD peut être encore améliorée en augmentant le nombre de colorants colorés à un brin d'ADN grâce à l'utilisation d'un colorant coloration accrue / ratio de pb. Nous exploitons cette flexibilité dans le rapport de coloration de maintenir un haut FRET efficacité de> 0,90 en dépit d'une diminution par six de la concentration en ADN. Après avoir caractérisé cette nouvelle QD-médiée système de FRET, nous testons ce système dans un environnement cellulaire en utilisant nanocomplexes générés par encapsulation d'ADN avec les porteurs du gène commerciaux non-viraux. L'utilisation de ce roman paire FRET, nous sommes en mesure de surveiller les changements de configuration et le sort des nanocomplexes ADN lors de la livraison intracellulaire, fournissant ainsi un aperçu de l'étude mécaniste de la livraison de gènes.
Comparaison Quantitative De La Cinétique Intracellulaire Déballage De Polyplexes Par Un Modèle Construit à Partir De Quantum Dot-FRET
Molecular Therapy : the Journal of the American Society of Gene Therapy. Feb, 2008 | Pubmed ID: 18180773
Un défi majeur pour la livraison de gènes non-virale gagne une compréhension mécaniste des étapes de limitation de vitesse. Une barrière critique dans apport de gène polyplexe à médiation est le temps de déballage de polyplexes dans la cellule cible pour libérer l'ADN pour le transfert efficace de gènes. Dans cette étude, l'ADN plasmidique et composante porteur du gène ont été polymère étiquetées individuellement avec des points quantiques (BQs) et Cy5 colorants, respectivement, en tant que donateur et une paire accepteur pour le transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET). Le rapport signal-bruit dans QD-médiation FRET permis la détection sensible des changements discrets dans la stabilité polyplexe. L'absorption intracellulaire et la dissociation de polyplexes à QD-FRET a été capturé au cours du temps par microscopie confocale. De l'analyse quantitative basée sur l'image, les distributions de plasmide a publié dans les compartiments endo / lysosomes, cytosolique et nucléaire a constitué la base pour construire un à trois compartiments, premier ordre du modèle cinétique. Polyplex déballage cinétique de chitosane, polyéthylènimine, et polyphosphoramidate ont été comparés et a trouvé une bonne corrélation avec l'efficacité de transfection. Ainsi, QD-FRET-enabled de détection de la stabilité polyplexe combinée avec l'image basée sur la quantification est une méthode utile pour étudier les mécanismes impliqués dans polyplexe déballage et le trafic au sein de cellules vivantes. Nous prévoyons que cette méthode aidera également la conception des porteurs du gène plus efficaces.
Accordables Kinetics Clignotants De Cy5 Pour Quantification De L'ADN Précis Et De Détection De Différence à Un Seul Nucléotide
Biophysical Journal. Jul, 2008 | Pubmed ID: 18424494
Fluorescence spectroscopie de corrélation (FCS) permet de résoudre les intrinsèques rapide clignotement cinétique (FBKs) de molécules fluorescentes qui se produisent sur l'ordre de quelques microsecondes. Ces FBKs peut être fortement influencée par les micro-environnements dans lesquels les molécules fluorescentes sont contenues. Dans ce travail, FCS est utilisé pour surveiller la dynamique de l'émission de fluorescence à partir Cy5 marqué sur les sondes d'ADN. Nous avons constaté que les FBKs de Cy5 peuvent être à l'écoute en ayant plus ou moins guanines non appariés (UPG) et thymines (UPT) autour de la teinture Cy5. Les FBKs observées de Cy5 se trouvent à prédominance proviennent des procédés d'isomérisation et de back-isomérisation de Cy5 et Cy5-nucléobases interactions sont montrés pour ralentir ces processus. Ces constatations amènent à une quantification plus précise de l'hybridation d'ADN en utilisant l'analyse FCS, dans lequel les FBKs jouer un rôle majeur plutôt que la cinétique de diffusion. Nous montrons en outre que les modifications des FBKs de Cy5 sur l'hybridation de la sonde peut être utilisée pour différencier les cibles d'ADN avec un seul nucléotide différences. Cette discrimination repose sur la conception d'une sonde d'ADN-cible-sonde à trois voies de dérivation, dont basepairing configuration peut être modifiée à la suite d'une substitution à un seul nucléotide sur la cible. La reconfiguration du three-way-jonction modifie les interactions Cy5-UPG ou Cy5-UPT, donc entraînant un changement mesurable dans Cy5 FBKs. La détection de nucléotides simples variations au sein d'une séquence choisie parmi le gène Kras est réalisée afin de valider le concept de cette nouvelle méthode.
Spectroscopie D'éclairage Cylindrique Confocale: Rectification Des Limites De La Spectroscopie Confocale Molécule Unique Grâce à Une Dimension Du Faisceau Façonner
Biophysical Journal. Sep, 2008 | Pubmed ID: 18515376
Cylindrique éclairage confocale spectroscopie (SCIC) est une nouvelle implémentation de détection de molécule unique qui peut être générique intégrée à un système microfluidique et permet une analyse très quantitative et précise de simples molécules fluorescentes. Grâce à la modélisation théorique de l'optique confocale et les simulations de Monte Carlo, à une dimension de formation de faisceau est utilisé pour créer un volume d'observation très homogène en forme de feuille qui permet la détection des rafales de fluorescence numériques tout en conservant la sensibilité seul fluorophore. Tout d'abord, nous avons théoriquement montrent que lorsqu'il est utilisé pour détecter des molécules simples dans un microcanal, CICS peuvent être optimisés afin d'obtenir près de l'efficacité de masse de détection de 100%, <10% par rapport SD dans les hauteurs d'éclatement, et une haute rapport signal / bruit. En conséquence, le SCIC est beaucoup moins sensible aux artefacts de seuillage que la détection de molécule unique traditionnel et beaucoup plus précise à la détermination du taux d'éclatement à la fois et les paramètres d'éclatement. CICS est alors mis en œuvre expérimentalement, caractérisé optiquement, et intégrés dans des dispositifs microfluidiques séparées deux pour l'analyse de l'ADN plasmidique par fluorescence teinté et simples Cy5 oligonucléotides marqués. SCIC rectifie les limites de la traditionnelle confocale spectroscopie basée sur détection de molécule unique, sans les complications importantes opérationnels de technologies concurrentes.
Analyse Méthylation De L'ADN Sur Une Matrice De Gouttelettes Dans L'huile PCR
Lab on a Chip. Apr, 2009 | Pubmed ID: 19350087
Nous avons effectué une analyse sur puce méthylation de l'ADN en utilisant la méthylation spécifique PCR (MSP) au sein d'une micro gouttelettes revêtit dans l'huile plate-forme qui est conçue pour une application plus pratique des technologies microfluidiques gouttelettes dans les applications cliniques. Les caractéristiques uniques de ce dispositif de prêt-à-utiliser comprennent des amorces déployées qui sont pré-déposés dans ouverts micro-chambres de réaction et de l'utilisation de la phase huileuse comme un fluide compagnon pour l'actionnement d'échantillon à la fois et la compartimentation. Ces avantages techniques permettent à diluer pour perfusion de quantités infimes d'échantillon pour l'analyse MSP revêtit, sans les complexités inhérentes à microfluidiques ajoutée goutte-études basées sur. Facilité d'utilisation de cet appareil micro est illustré par l'analyse de deux promoteurs tumoraux suppresseurs, P15 et TMS1 l'aide d'un test de méthylation sur puce. Ces résultats étaient cohérents avec les protocoles standards du MSP, mais la simplicité de la plate-forme de gouttelettes dans l'huile microfluidique PCR fournit un outil simple et efficace pour l'analyse méthylation de l'ADN d'une manière à grande échelle revêtit.
Moyens De Réalisation Microfluidiques Limites De Détection Attomolar Avec Des Sondes Moléculaires Beacon
Lab on a Chip. Apr, 2009 | Pubmed ID: 19350088
Nous avons utilisé en ligne, des micro-évaporateurs à se concentrer et à transporter des cibles d'ADN à une molécule de détection nanolitre à chambre unique de fluorescence pour la suite d'hybridation balise sonde moléculaire et l'analyse. Cette utilisation de l'élimination du solvant comme un moyen unique de transport cible dans une plate-forme microanalytique conduit à une amélioration de la concentration supérieure à 5000 fois et limites de détection qui a poussé en dessous de la barrière femtomolaire fréquemment rapportés en utilisant la détection par fluorescence confocale. Cette simple microlitre à nanolitre d'interconnexion pour l'analyse seule molécule de comptage résolu plusieurs limitations communes, y compris la nécessité de concentrations excessives de sonde fluorescente à niveaux cibles faibles et des inefficacités dans la manipulation directe de la très dilué des échantillons biologiques. Dans ce rapport, des centaines de molécules d'ADN de bactéries spécifiques contenues dans environ 25 microlitres d'un échantillon h 50 ont été conduits à une chambre de quatre nanolitre de détection à travers des micro-évaporation. Ici, les objectifs précédemment indétectables ont été améliorés pour le régime pM et a subi une hybridation de la sonde et très efficace l'analyse des événements par l'intermédiaire de recirculation fluorescente microfluidique à travers le volume de détection confocal. Cette utilisation de la microfluidique dans un détection de molécule unique (SMD) plate-forme de livraison de sensibilité inégalée et introduit des technologies compliment qui peuvent servir à mettre SMD à une utilisation plus répandue dans le remplacement des méthodes classiques de détection de biomolécules cibles rares dans les deux laboratoires de recherche et cliniques.
La Convergence De Quantum-dot-médiée De Transfert D'énergie Par Résonance De Fluorescence Et La Microfluidique Pour Polyplex ADN De Surveillance Auto-assemblage En Temps Réel
Nanotechnology. Mar, 2009 | Pubmed ID: 19417478
Nous présentons une convergence inédite de points quantiques à médiation transfert d'énergie par résonance de fluorescence (QD-FRET) et de la microfluidique, à travers lequel les interactions moléculaires ont été précisément contrôlé et surveillé à l'aide très sensible des points quantiques à médiation FRET. Nous démontrons son potentiel dans l'étude de la cinétique de l'auto-assemblage de polyplexes ADN sous flux laminaire en temps réel avec milliseconde. L'intégration de la nanophotonique et la microfluidique offre un outil puissant pour élucider la formation des polyplexes polyélectrolytes, qui est censé assurer un meilleur contrôle et une synthèse des polyplexes uniformes et personnalisable pour les futures base d'acides nucléiques thérapeutiques.
MS-qFRET: Une Méthode De Base De Points Quantiques Pour L'analyse De Méthylation De L'ADN
Genome Research. Aug, 2009 | Pubmed ID: 19443857
Méthylation de l'ADN contribue à la cancérogenèse en faisant taire les principaux gènes suppresseurs de tumeurs. Nous rapportons ici un test ultrasensible la nanotechnologie et fiable, MS-qFRET, pour la détection et la quantification de la méthylation de l'ADN. Bisulfite-mise à jour d'ADN est soumis à une amplification PCR avec des amorces qui différencient l'ADN méthylé et non méthylé. Les points quantiques sont ensuite utilisés pour capturer amplicons et de déterminer le statut de méthylation par transfert d'énergie par résonance de fluorescence (FRET). Les principales caractéristiques de MS-qFRET comprennent son faible niveau sonore de fond intrinsèque, haute résolution, et une sensibilité élevée. Cette approche détecte aussi peu que 15 pg d'ADN méthylé dans la présence d'un excès de 10 000 fois d'allèles non méthylés, permet de réduire la consommation de la PCR (aussi bas que huit cycles), et permet des analyses multiplexées. La grande sensibilité de MS-qFRET permet en une seule étape de détection de la méthylation au PYCARD, CDKN2B, et les gènes CDKN2A dans les échantillons d'expectorations des patients qui contiennent de faibles concentrations de l'ADN méthylé, ce qui normalement nécessiterait une approche PCR nichée. L'application directe de MS-qFRET sur des échantillons cliniques offre de grandes promesses pour son utilisation en translation dans le diagnostic du cancer précoce, l'évaluation pronostique du comportement des tumeurs, ainsi que suivi de la réponse aux agents thérapeutiques.
Un Modèle Ouvert D'accès Microfluidique Pour Lung-Études Fonctionnelles Spécifiques à L'interface Air-liquide
Biomedical Microdevices. May, 2009 | Pubmed ID: 19484389
Dans un effort pour améliorer la pertinence physiologique d'exister dans des modèles in vitro pour les cellules alvéolaires, nous présentons une plate-forme microfluidique qui fournit une interface d'air dans un système dynamique combinant microfluidiques et des systèmes de culture en suspension de membrane. Un tel système offre la possibilité de manipuler les paramètres multiples sur une seule plate-forme ainsi que la facilité de l'ensemencement de cellules et de manipulation. L'étude actuelle présente une comparaison de l'efficacité du système hybride avec les plates-formes classiques en utilisant des tests d'analyse de la maintien de la fonction et l'intégrité des A549 épithéliales alvéolaires des cultures monocouches de cellules. Le système hybride intègre bio-mimétique nourriture sur le côté basal des cellules épithéliales le long d'un système ouvert sur le côté apical des cellules exposées à l'air permettant un accès facile pour les essais.
Intégration Et L'application De Collagène Vitrifiés En Multicouches Dispositifs Microfluidiques Pour La Culture Microbroyeur La Cornée
Lab on a Chip. Nov, 2009 | Pubmed ID: 19865728
Ce document décrit la fabrication et l'application des dispositifs microfluidiques contenant du collagène vitrigel (CV) utilisé à la fois comme un substrat de croissance des cellules fonctionnelles et sacrificielle pour le développement de correctifs Microbroyeur la cornée. Dans le dispositif, la fixation à vide du CV dans un état déshydraté permet une intégration rapide à la norme multicouches souples techniques lithographiques, tandis que les résultats de réhydratation sur puce dans un substrat de collagène sous forme de gel pour la culture cellulaire microfluidique. Connectivité fluidique à la fois du côté apical et basal du CV permet la culture bicouche de l'épithélium et de soutien des couches de cellules stromales. En outre, l'introduction microfluidique d'un média de gravure permet la dégradation de la collagénase sacrificielle de la membrane de support CV pour le développement du tissu barrière construit contenant un minimum substrat synthétique. L'utilité de cette plate-forme a été évaluée par la miniaturisation de la perméabilité norme transépithélial (TEP) test afin de mesurer l'intégrité d'un réseau de microplages tissu cornéen.
Simultanée Analyse Non Invasive De La Condensation De L'ADN Et De Stabilité En Deux étapes QD-FRET
Nano Today. Apr, 2009 | Pubmed ID: 20161048
Vecteurs nanométriques composé de polymères cationiques que l'ADN se condensent pour nanocomplexes forme sont des options prometteuses pour le transfert de gènes. La conception rationnelle de plus efficaces porteurs de gènes non viraux sera possible qu'avec une meilleure compréhension mécaniste des critiques de limitation de vitesse des mesures, comme nanocomplexe déballage pour libérer l'ADN et de la dégradation par les nucléases. Nous présentons une à deux étapes de points quantiques de fluorescence par résonance de transfert d'énergie (en deux étapes QD-FRET) approche à la fois et de façon non invasive d'analyser la condensation de l'ADN et la stabilité. L'ADN plasmidique, double-étiquetés avec QD (525 nm d'émission) et des colorants acides nucléiques, ont été complexé avec Cy5-étiquetés porteurs du gène cationiques. Le donneur QD entraîne un transfert d'énergie par étapes à travers le colorant acide nucléique intermédiaire pour l'accepteur final Cy5. Au moins trois états distincts de la condensation de l'ADN et l'intégrité ont été distingués d'une manière unique de particules et à l'intérieur des cellules par l'analyse quantitative de l'efficacité ratiométrique de transfert d'énergie. Ce roman en deux étapes QD-FRET méthode permet une appréciation plus détaillée de l'apparition de la libération de l'ADN et la dégradation simultanément.
Monotube Analyse De Méthylation De L'ADN Avec Des Perles De Silice Superparamagnétiques
Clinical Chemistry. Jun, 2010 | Pubmed ID: 20360128
Méthylation du promoteur de l'ADN est une signature pour la mise au silence des gènes suppresseurs de tumeurs. La plupart des méthodes couramment utilisées pour détecter méthylation de l'ADN impliquent 3 des processus séparés et indépendants: l'extraction d'ADN, conversion au bisulfite, et la détection de méthylation via une méthode de PCR, tels que la méthylation spécifique PCR (MSP). Cette méthode comprend de nombreuses étapes déconnectés avec les pertes associées de matériel, réduisant potentiellement la sensibilité analytique nécessaire à l'analyse des échantillons cliniques difficiles.
Détection Méthylation De L'ADN Utilisant MS-qFRET, Une Base De Points Quantiques Nanoassay
Methods (San Diego, Calif.). Nov, 2010 | Pubmed ID: 20362674
La détection de l'hyperméthylation aberrante promoteur de gènes suppresseurs de tumeur peut être utilisé comme marqueur pronostique ou prédictif de la carcinogenèse. Depuis épigénétiques agents modificateurs sont approuvés par la FDA pour le traitement de patients atteints de syndrome myélodysplasique, des outils de laboratoire corrélatifs pour surveiller la réponse à ce traitement ciblé sont importantes. La méthylation spécifique de points quantiques de fluorescence par résonance de transfert d'énergie (MS-qFRET) est un test nanotechnologie qui permet la détection de la méthylation et de ses changements de manière attentive, quantifiable. Il utilise des points quantiques à médiation Fluorescence Resonance Energy Transfer pour réaliser la détection très sensible de la méthylation de l'ADN. Matrice d'ADN est d'abord traitée avec du bisulfite de sodium de telle sorte que cytosines non méthylées sont converties en uracile tout cytosines méthylées restent inconvertis. Par la suite, le modèle converti est amplifié en utilisant biotinylés méthylation des amorces spécifiques. Boîtes quantiques, fonctionnalisé avec de la streptavidine, servent à la fois comme une charpente à capturer des amplicons et en tant que donneur pour transférer de l'énergie à l'accepteur Cy5 qui est incorporée dans les amplicons pendant la PCR. Ainsi, le statut de méthylation de l'ADN peut être déterminée en fonction du niveau de FRET. Dans ce rapport, MS-qFRET est validée dans des lignées cellulaires et ensuite utilisé pour détecter l'état de p15 (INK4B) méthylation dans des échantillons cliniques à partir de huit patients atteints de leucémie myéloïde aiguë.
Décodage De Circulation Des Acides Nucléiques Dans Le Sérum Humain Utilisant Microfluidique Spectroscopie De Molécule Unique
Journal of the American Chemical Society. Apr, 2010 | Pubmed ID: 20364832
Circulation d'acide nucléique (AIIC) a fait l'objet de la recherche récente en tant que source non invasive de biomarqueurs candidats. Parmi ces marqueurs, la taille des fragments d'ADN a montré des résultats prometteurs pour discerner la source de molécules de l'AIIC dans le cancer et le diagnostic prénatal. Nous avons développé un test en une seule étape pour l'analyse de l'ADN circulant taille et la quantité directement dans le sérum humain. Microfluidique éclairage cylindrique spectroscopie confocale et analyse par fluorescence taille de rafale sont utilisés pour compter individuellement et la taille marquage fluorescent des molécules de l'AIIC en tant qu'ils sont entraînés par une constriction microfluidique. Tout d'abord, une seule molécule de dimensionnement a été réalisée sur l'ADN lambda Hind III digest pour obtenir une courbe d'étalonnage la taille. Une relation linéaire entre la longueur de l'ADN et taille de rafale a été vu passant de 564 pb à 27,5 kpb. Par la suite, les paramètres simples de dosage de molécules ont été optimisés. Enfin, l'ADN dimensionnement analyse a été réalisée sur des échantillons de sérum provenant de deux patients à un stade précoce et tardive de cancer du poumon. Ce dosage est effectué directement dans le sérum du patient en utilisant seulement un seul réactif, un colorant intercalant d'ADN simples, et sans la nécessité d'isolement de l'ADN ou des étapes d'amplification enzymatique. Cela démontre que la spectroscopie molécule microfluidique unique peut être une alternative rapide, facile et peu coûteux à des établis basés sur la PCR méthodes qui ont été utilisés exclusivement pour l'analyse à proximité de l'AIIC.
Les Nanoparticules Micellaires Double-sensibles Réglementer L'ADN Déballage Et Améliorer L'efficacité Gene-livraison
Advanced Materials (Deerfield Beach, Fla.). Jun, 2010 | Pubmed ID: 20440698
Un Appareil Tout-en-un Microfluidique Pour Extraction D'ADN En Parallèle Et De L'analyse Génétique
Biomedical Microdevices. Dec, 2010 | Pubmed ID: 20632111
Nous avons développé un dispositif microfluidique capable de préparation de l'échantillon entièrement intégrée et l'analyse du gène de brut échantillons biologiques tels que sang total. Notre plate-forme prend l'avantage de la particule superparamagnétique à base de silice extraction en phase solide pour développer un système tout-en-un qui effectue la lyse des cellules, liaison à l'ADN, le lavage, élution et la PCR dans le même chambre de réaction. Le dispositif emploie également un système unique de chargement réactif, permettant une préparation efficace des réactions multiples au moyen d'un canal d'injection unique. En outre, la PCR est effectuée d'une manière gouttelettes-dans-huile, en éliminant la nécessité d'étanchéité de chambre. La combinaison de ces caractéristiques de conception réduit considérablement la complexité de la mise en œuvre pleinement intégrés lab-on-a-chip systèmes pour la détection génétique, ce qui facilite l'analyse parallèle de plusieurs échantillons ou des gènes sur une seule puce. La capacité de l'appareil est en évidence en effectuant isolement de l'ADN de l'échantillon de sang total humain et l'analyse de la Rsf-1 du gène à l'aide des sondes TaqMan spécifiques de gènes à base de PCR.
Incorporation Enzymatique Des Colorants Multiples Pour Une Sensibilité Accrue Au QD-FRET De Détection Pour La Détection De Méthylation De L'ADN
Chembiochem : a European Journal of Chemical Biology. Jan, 2010 | Pubmed ID: 19904794
Ingénierie Artificielle Membrane Alvéolo-capillaire: Un Roman Perfusée En Continu Modèle Dans Microcanaux
Journal of Pediatric Surgery. Jan, 2010 | Pubmed ID: 20105578
Hypoplasie pulmonaire est une affection du nouveau-né qui est caractérisé par les poumons sous-développés et de mauvais résultats. Une stratégie dans le traitement de patients avec une hypoplasie est d'augmenter poumons sous-développés en utilisant biocompatible tissu pulmonaire artificiel. Cependant, un défi central dans les efforts actuels de l'ingénierie tissulaire pulmonaire reste le développement d'une démocratie stable bio-mimétique membrane alvéolo-capillaire. En conséquence, nous avons construit une série de bio-mimétiques dispositifs microfluidiques spécifiquement modéliser la membrane alvéolo-capillaire. Les conceptions actuelles comprennent une puce mono-couche, qui expose les types de cellules alvéolaires et des cellules endothéliales à des stimuli contrôlés fluidiques. Un plus avancé multicouche dispositif permet de cellules alvéolaires être cultivées à l'interface air tout en permettant constante nourriture médias et l'élimination des déchets, afin de mieux mimer le milieu physiologique de l'interface alvéolo-capillaire. Les deux appareils possèdent l'avantage de l'essai en parallèle.
Une Topographie De Surface Plate-forme Des Gouttelettes Assistée Manipulation Pour La Détection De Biomarqueurs Et L'identification Des Agents Pathogènes
Lab on a Chip. Feb, 2011 | Pubmed ID: 21046055
Cet article présente une microfluidique gouttelettes, l'échantillon à répondre à la plate-forme pour la détection de biomarqueurs liés aux maladies infectieuses et les agents pathogènes en utilisant échantillons biologiques brut. La plate-forme exploitée de la double fonctionnalité de particules superparamagnétiques de silice (SSP) pour l'extraction en phase solide de l'ADN et un actionnement magnétique. Ce permis l'intégration de la préparation des échantillons et d'analyse génétique à l'intérieur des gouttelettes discrètes, comprenant les étapes de lyse des cellules, l'ADN de liaison, le lavage, d'élution, l'amplification et la détection. Le dispositif microfluidique a été autonome, avec tous les réactifs stockés sous forme de gouttelettes, éliminant ainsi la nécessité pour le couplage fluide à des réservoirs de réactifs externes. Le dispositif intégré uniques caractéristiques topographiques de surface afin d'aider la manipulation des gouttelettes. Paires de micro-élévations ont été créés pour former des fentes qui ont facilité le fractionnement efficace de SSP à partir de gouttelettes. En outre, une étape échantillon compact de manutention, qui a intégré le manipulateur aimant, le dispositif microfluidique gouttelettes et un cycleur thermique Peltier, a été construit pour la manipulation des gouttelettes pratique et en temps réel de détection. La faisabilité de la plate-forme a été démontrée par l'analyse des biomarqueurs cancer de l'ovaire Rsf-1 et la détection de Escherichia coli avec un temps de réaction en chaîne par polymérase réel et en temps réel hélicase dépendante d'amplification.
Simple-molécule Analyse Permet Gratuit Séparation Hydrodynamique Solution Utilisation Des Niveaux D'ADN Yoctomole
Journal of the American Chemical Society. May, 2011 | Pubmed ID: 21504160
Simple-molécule séparation libre hydrodynamique solution (SML-FSHS) intègre de façon cohérente la spectroscopie d'éclairage cylindrique confocale avec séparation solution hydrodynamique libre. Cette technique permet une seule molécule d'analyse de l'ADN de taille séparées avec une efficacité de détection de 100% de masse à haute résolution de dimensionnement et une large gamme dynamique, dépassant la performance de l'électrophorèse capillaire seule molécule. En outre, SML-FSHS besoin que d'un strict contrôle de la pression de la silice fondue microcapillaire et simple plutôt que complexes alimentations haute tension, les matrices de tamisage, et les revêtements muraux. La large gamme dynamique et haute résolution dimensionnement de SML-FSHS a été démontrée par la séparation à la fois d'ADN à grande (23 vs 27 kpb) et l'ADN de petite taille (100 vs 200 pb) dans des conditions identiques. Séparations ont été réalisées avec succès avec près de zéro la consommation échantillon en utilisant aussi peu que 5 pL d'échantillon et 240 yoctomoles (~ 150 molécules) de l'ADN. Précision quantitative a été principalement limitée par le bruit de grenaille moléculaire. En outre, la capacité de cette méthode pour analyser des nanocapteurs seule molécule a été étudiée. SML-FSHS a été utilisée pour examiner l'équilibre thermodynamique entre balise moléculaire stochastique ouvert et objectif lié balise moléculaire dans la détection des cibles de E. coli 16s ARNr.
Les Progrès De La Microfluidique PCR Pour Point-of-care Diagnostic Des Maladies Infectieuses
Biotechnology Advances. Nov-Dec, 2011 | Pubmed ID: 21741465
Charges globales existantes ou de maladies infectieuses émergentes soulignent la nécessité pour le point-of-care (POC) de diagnostic pour améliorer la reconnaissance et d'intervention rapides. Approches moléculaires basés sur des méthodes de PCR ont fait des percées importantes en améliorant le temps de détection et de précision, mais sont encore largement entravée par des ressources à forte intensité de traitement dans les laboratoires centralisés, ce qui empêche leur chevet ou de routine sur le terrain l'utilisation. Technologies microfluidiques ont permis la miniaturisation des procédés de PCR sur un dispositif à puce avec des avantages potentiels, y compris la vitesse, le coût, la portabilité, le débit, et l'automatisation. Dans cette revue, nous présentons un aperçu des progrès récents dans les technologies de microfluidique PCR et de discuter des questions pratiques et les perspectives liées à leur mise en œuvre dans le diagnostic des maladies infectieuses.
Continu De Séparation Diélectrophorétique Bactérienne Et La Concentration De Milieux Physiologiques De Haute Conductivité
Lab on a Chip. Sep, 2011 | Pubmed ID: 21776517
Traitement de l'échantillon biologique passe par la purification des analytes cibles à partir de matrices d'échantillons divers et leur concentration en un petit volume d'un grand volume de l'échantillon brut. Ce processus complexe est l'obstacle majeur pour le développement d'une plateforme microfluidique de diagnostic. Dans cette étude, nous présentons un dispositif microfluidique qui peuvent en permanence séparer et concentrer les cellules bactériennes pathogènes à partir de matrices complexes tels que le liquide céphalo-rachidien et le sang total. Après avoir surmonté limites critiques de diélectrophorétique (DEP) le fonctionnement dans les milieux physiologiques de conductivité élevée, on utilise des techniques cibles spécifiques à incorporer DEP séparation des cellules, l'échange support, et la concentration cible dans une plate-forme intégrée. Dispositif microfluidique proposée peut volumes mL d'absorption de l'échantillon biologique brut et concentrer sélectivement des cellules cibles dans un volume submicrolitre, fournissant ~ 10 (4) de pliage de la concentration. Nous avons conçu le dispositif basé sur la théorie électrocinétique et de simulation de champ électrique, et testé les performances du dispositif avec différents types d'échantillons. L'efficacité de séparation de l'appareil était aussi élevé que 97,0% d'un mélange de perles dans du tampon TAE et de 94,3% et 87,2% pour E. coli dans le liquide céphalorachidien et le sang humain, respectivement. Une efficacité de capture de 100% a été atteint dans la chambre de concentration. Avec une configuration relativement simple, le dispositif proposé prévoit une méthode robuste de traitement des échantillons en continu, qui peut être facilement intégré dans une plate-forme entièrement automatisée de diagnostic microfluidique pour la détection des pathogènes et la quantification.
PCR-libre, Analyse Microfluidique Seule Molécule D'acides Nucléiques Circulant Dans Le Sérum Des Patients Du Cancer Du Poumon
Conference Proceedings : ... Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. Conference. Aug, 2011 | Pubmed ID: 22256294
Circulation d'acide nucléique (AIIC) a fait l'objet de recherches récentes, a étudié à la fois comme un marqueur diagnostique et comme un marqueur pour l'enrichissement de l'ADN malade. Parmi ces marqueurs, la taille de circulation fragment d'ADN a montré des résultats prometteurs pour discerner la source de molécules de l'AIIC dans le cancer et le diagnostic prénatal en raison de différences dans la taille moyenne entre le cancer vs ADN sain ou du fœtus vs maternelle. Nous décrivons un dosage 1-étape pour analyser la taille et la quantité d'ADN circulant directement dans le sérum humain qui remplace compliqué l'analyse qPCR imbriquée. Microfluidique éclairage cylindrique spectroscopie confocale et analyse par fluorescence taille de rafale ont été utilisés pour compter individuellement et la taille marquage fluorescent des molécules de l'AIIC en tant qu'ils ont été chassés à travers une constriction microfluidique. Tout d'abord, une seule molécule de dimensionnement a été réalisée sur l'ADN λ Hind III digest pour obtenir une courbe d'étalonnage la taille. Une relation linéaire entre la longueur de l'ADN et taille de rafale fluorescent a été vu passant de 564 pb-23.1 kbp. Ensuite, le dosage seule molécule a été utilisée pour analyser un modèle in vitro de la fragmentation de l'ADN. Enfin, l'ADN dimensionnement analyse a été effectuée avec succès sur des échantillons de sérum provenant de deux patients à un stade précoce et tardive de cancer du poumon. Cet essai a été effectué directement dans le sérum du patient en utilisant seulement un seul réactif, un colorant intercalant d'ADN simple. En outre, il a éliminé la nécessité d'isolement de l'ADN ou l'amplification enzymatique. Cela démontre que la spectroscopie molécule microfluidique unique peut être une alternative rapide, facile et peu coûteux à des établis basés sur la PCR méthodes.
Quantité D'ADN Dans La Cartographie De La Mobilité électrophorétique Grâce Nanotethers Points Quantiques à Haute Résolution Pour L'analyse Génétique Et épigénétique
ACS Nano. Jan, 2012 | Pubmed ID: 22136600
Propriétés des nanoparticules nouvellement découvertes ont entraîné le développement de nouvelles applications et utilisations. Nous rapportons une nouvelle observation où la mobilité électrophorétique d'un quantum dot / ADN nanoassembly peut être précisément modulée par le degré de conjugaison d'ADN de surface. En utilisant recouvertes de streptavidine points quantiques (BQs) que pour recueillir l'ADN nanotethers marqué à la biotine dans nanoassemblies électrophorétiques, la charge de surface QD est modulé et transformé en mobilité électrophorétique déplace utilisant la norme électrophorèse sur gel d'agarose. Typiques des dosages fluorescents quantifier basé sur l'intensité relative. Toutefois, ce phénomène utilise une nouvelle approche qui mappe précision la quantité d'ADN dans des changements dans la position de bande relative. Cette propriété a été appliquée dans un nanoassay QD-activé appelé quantum dot test électrophorétique de décalage de mobilité (QEMSA) qui permet une quantification précise de cibles d'ADN vers le bas pour les changements de 1,1 pli (9%) en quantité, au-delà de ce qui est réalisable dans qPCR. En plus de ces résultats expérimentaux, un modèle analytique est présenté pour expliquer ce comportement. Enfin, QEMSA a été appliqué à la fois l'analyse génétique et épigénétique du cancer. Tout d'abord, il a été utilisé pour analyser la variation du nombre de copies (CNV) du gène RSF1/HBXAP, où les approches classiques d'analyse CNV basées sur l'hybridation génomique comparative (CGH), les puces, et qPCR sont pas en mesure de différencier de façon fiable moins de 2 fois les changements du nombre de copies. Puis, QEMSA a été utilisé pour l'analyse de méthylation d'ADN du gène suppresseur de tumeur p16/CDK2A, où sa capacité à détecter les changements subtils dans la méthylation a été montré pour être supérieure à celle de qPCR.
