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Methodenartikel

Der Visual kolorimetrischen Nachweis von Multi-Nukleotid-Polymorphismen auf einem pneumatischen Droplet Manipulation Platform

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DOI:

10.3791/54424

27. September 2016

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Diese Arbeit stellt eine einfache und visuelle Methode Multi-Nukleotid-Polymorphismen auf einem pneumatischen Tröpfchenmanipulationsplattform zu erfassen. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren wird das gesamte Experiment, einschließlich Tropfenmanipulation und zum Nachweis von Mehr nucleotide polymorphisms, kann in der Nähe von 23 ° C ohne Zuhilfenahme moderner Instrumente durchgeführt werden.

Zusammenfassung

Eine einfache und visuelle Methode Multi-Nukleotid-Polymorphismus (MNP) zu erfassen wurde auf einem pneumatischen Tröpfchenmanipulationsplattform auf einer offenen Fläche ausgeführt. Dieser Ansatz zur farbmetrischen DNA-Nachweis auf der Hybridisierung vermittelte Wachstum von Gold-Nanopartikel-Sonden (AuNP Sonden) basiert. Die Wachstums Größe und Konfiguration des AuNP werden durch die Anzahl von DNA-Proben mit den Sonden hybridisierten dominiert. Auf der Grundlage der spezifischen größen- und formabhängigen optischen Eigenschaften der Nanopartikel, die Anzahl von Fehlpaarungen in einer Proben-DNA-Fragment an die Sonden können unterschieden werden. Die Versuche wurden über jeweils Tröpfchen durchgeführt, enthaltend Reagenzien und DNA-Proben und wurden transportiert und an der pneumatischen Plattform mit dem gesteuerten pneumatischen Ansaugen des flexiblen PDMS-basierten superhydrophoben Membran gemischt. Droplets können gleichzeitig und präzise auf eine offene Fläche an der vorgeschlagenen pneumatischen Plattform geliefert werden, die ohne Neben eff hoch biokompatibelect von DNA-Proben in den Tröpfchen. Die Kombination der beiden vorgeschlagenen Verfahren kann das multi-Nukleotid-Polymorphismus auf den Blick auf den pneumatischen Tröpfchenmanipulationsplattform detektiert werden; kein zusätzliches Gerät erforderlich ist. Das Verfahren von der Installation der Tröpfchen auf der Plattform zum Endergebnis in weniger als 5 min, viel weniger als mit bestehenden Methoden. Darüber hinaus erfordert diese kombinierte MNP Detektionsansatz ein Probenvolumen von nur 10 & mgr; l in jede Operation, die bemerkenswert geringer ist als die eines Makrosystem.

Einleitung

Einzelnukleotid-Polymorphismus (SNP), die eine einzelne Basenpaarunterschied in einer DNA-Sequenz ist, ist eine der häufigsten genetischen Veränderungen. Aktuelle Studien berichten , dass SNPs mit Erkrankungsrisiko assoziiert sind, Wirksamkeit von Medikamenten und Nebenwirkungen von Individuen durch die Genfunktion zu beeinflussen. 1,2 Jüngste Studien zeigten auch , dass zwei- oder mehrPunktMutationen (Multi-nucleotide polymorphism) verursachen bestimmte Krankheiten und individuelle Unterschiede in den Auswirkungen der Krankheit. 3,4 der Nachweis von Nukleotid - Polymorphismus ist in prescreening Krankheit daher unerlässlich. Einfache und effizi....

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Protokoll

1. Verfahren zum Erkennen von MNP

Hinweis: Dieser Abschnitt beschreibt das Verfahren, das MNP basierend auf der Hybridisierung vermittelte Wachstum von Gold-Nanopartikeln zu erkennen.

  1. Bereiten Sie die DNA-Sonde (5'-Thiol-GAGCTGGTGGCGTAGGCAAG-3 ') Lösung bei einer Konzentration von 100 uM.
  2. Bereiten Sie die Sonde DNA-modifizierten AuNP (AuNP Sonde) Partikel. 21
    Hinweis: Die Lautstärke hier hängt von der Anforderung der Sonde DNA-modifizierten AuNP (AuNP Sonde) Teilchen verwendet. Es ist daher abhängig von der Anzahl von Experimenten durchgeführt werden. Wir bereiten typischerweise überschüssige AuNP Meßteilchen als....

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Ergebnisse

unter Verwendung eines einfachen und neuartigen Nachweismethode durch die DNA-Hybridisierung vermittelte Wachstum der AuNP Sonden in dieser Arbeit wurden drei DNA-Proben getestet. Die Sequenzen der Sonden-DNA und DNA-Proben von drei Arten, nämlich, CDNA, TMDNA (drei Basenpaar nicht übereinstimmen DNA) und SixMDNA (sechs Basenpaar nicht übereinstimmen DNA) aufgelistet sind in Protokoll Schritt 1 (völlig komplementäre DNA-Sonde). die Fehlpaarungen an die Sonde der hier getesteten DNA - Pro.......

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Diskussion

In diesem Protokoll zu erfassen ein einfaches kolorimetrisches Verfahren kann MNP bei Konzentrationen von 0,11 bis 0,50 & mgr; M in Mikrozentrifugenröhrchen Bereich realisiert werden. Darüber hinaus ist die vorgeschlagen MNP Detektionsverfahren auf einem pneumatischen Tröpfchenmanipulationsplattform durchgeführt, die für die DNA-Screening und andere biomedizinische Anwendungen ein hohes Potential aufweist. In der Praxis hängt der detektierbare Bereich der Proben-DNA-Konzentration auf die Mischeffizienz der Betriebss.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Das Ministerium für Wissenschaft und Technologie von Taiwan hat diese Forschung im Rahmen der Verträge MOST-103-2221-E-002 -097 -MY3 finanziell unterstützt.

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
PDMSDow CorningSYLGARD 184
TischgraviererRoland DGEGX-400
LaserschneidmaschineUniversal Laser Systems, Inc.VLS 3.50
SauerstoffplasmabehandlungssystemFemto Science Inc. KoreaCUTE-MPR
Magnetventilhausgemachte
VakuumpumpeULVAC KIKO, Inc.DA-30D
13-nm AuNP-LösungTAN Bead Inc., TaiwanNG-13
DNA (mit 5'-Ende markiertem Thiol)MDBio, Inc., Taiwan
phosphatgepufferte Kochsalzlösung (PBS)UniRegion  Biotechnologie,. TaiwanPBS001-1L
Natriumdodecylsulfat (SDS)J. T. Baker4095-04
Hydroxylaminlösung (NH2OH)Sigma-Aldrich467804
Chloraurensäure (HAuCl4)Sigma-AldrichG4022
Natriumchlorid (NaCl)
Vortex-MischerDigisystem Laborinstrumente Inc.VM-2000
ZentrifugeHermle Labortechnik GmbH.Z 216 MK

Referenzen

  1. Chorley, B. N., et al. Discovery and verification of functional single nucleotide polymorphisms in regulatory genomic regions: current and developing technologies. Mutat. Res. Rev. Mutat. 659 (1), 147-157 (2008).
  2. Hinds, D. A., et al.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Tags

Nachweis von Multi Nukleotid PolymorphismenGold Nanopartikel Sondenkoloremetrischer DNA NachweisDNA HybridisationswachstumPDMS basierte Plattformoffene Oberfl chentr pfchenvisuelle DetektionMikroliter ProbenvolumenScreening genetischer Mutationen