Microfluidique numérique pour le traitement automatisé protéomiques

Summary

Microfluidique digitale est une technique caractérisée par la manipulation de gouttelettes discrètes (~ nL - ml) sur un réseau d'électrodes par l'application de champs électriques. Il est bien adapté pour la réalisation rapide, séquentielle, miniaturisé automatisé des dosages biochimiques. Ici, nous rapportons une plate-forme capable d'automatiser plusieurs étapes de traitement protéomique.

Abstract

Protéomique clinique est apparue comme une discipline importante nouvelle, promettant la découverte de biomarqueurs qui seront utiles pour le diagnostic précoce et le pronostic de la maladie. Bien cliniques méthodes protéomiques varient largement, une caractéristique commune est le besoin de (i) l'extraction de protéines à partir de liquides extrêmement hétérogènes (c'est à dire le sérum, le sang total, etc) et (ii) un traitement complet avant l'analyse biochimique. Ici, nous rapportons une nouvelle microfluidique digitale (DMF) méthode fondée intégrant plusieurs étapes de traitement utilisées en protéomique clinique. Cela inclut l'extraction des protéines, resolubilisation, la réduction, l'alkylation et la digestion enzymatique. Numérique microfluidique est un micro dynamique des fluides technique dans laquelle des gouttelettes d'nanolitre-microlitre entreprises sont manipulés sur une surface ouverte. Les gouttelettes sont positionnées sur le dessus d'un réseau d'électrodes qui sont recouverts par une couche diélectrique - quand un potentiel électrique est appliqué à la goutte, des charges s'accumulent sur chaque côté du diélectrique. Les charges électrostatiques servent de poignées qui peuvent être utilisés pour contrôler la position des gouttelettes, et par une séquence de polarisation des électrodes en série, des gouttelettes peut être fait pour passer, déplacer, fusionner, mélanger et diviser sur la surface. Par conséquent, le DMF est un choix naturel pour le transport rapide, séquentielle, en plusieurs étapes, miniaturisé automatisé des dosages biochimiques. Cela représente une avancée significative par rapport aux méthodes conventionnelles (en s'appuyant sur pipetage manuel ou des robots), et a le potentiel pour être un outil utile dans la nouvelle protéomique clinique.

Maïs J. Djebrail, Vivienne N. Luk, et Steve CC Shih contribué également à ce travail.

Adresse actuelle Sergio LS Freire est à l'Université des Sciences de Philadelphie situé au 600, rue du Sud 43ème, Philadelphie, PA 19104.

Protocol

Partie 1: fabrication de dispositifs

1. Substrats de verre dans une solution de nettoyage Piranha (3:1 d'acide sulfurique concentré:. Peroxyde d'hydrogène à 30%). Laissez les substrats en solution Piranha pendant 10 min en agitant fréquemment.
2. Après un rinçage à l'eau désionisée (DI) de l'eau et le séchage des substrats avec gaz N _2, place les substrats dans la chambre de faisceau d'électrons pour le dépôt de chrome (épaisseur de 250 nm).
3. Pour déshydrater les substrat chromées, rincer dans de l'isopropanol et ensuite cuire au four sur une plaque chauffante pendant 5 min à 115 ° C.
4. Sécher les substrats et premier avec h....

Discussion

Le manque de manipulation des échantillons et le traitement standardisé de la protéomique est une limitation majeure pour le champ. De plus, la manipulation des échantillons conventionnels macroscopique implique plusieurs conteneurs et les transferts de solution, qui peut conduire à des pertes et la contamination de l'échantillon. Une solution potentielle à ces problèmes est de former des systèmes intégrés pour le traitement des échantillons en s'appuyant sur ^​​une microfluidique digitale (DMF). Dans .......