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Bioengineering

Una gotita-enfoque basado en microfluidos y amplificación por PCR de microesfera para amplicones de ADN

Published: November 14, 2018 doi: 10.3791/57703
* These authors contributed equally

Summary

Este trabajo proporciona un método para la fabricación de plataformas de microfluídica basada en la gota y la aplicación de microesferas de poliacrilamida para la amplificación por PCR de la microesfera. El método de microesfera-PCR hace posible obtener amplicones de ADN monocatenario sin la separación del ADN de doble hebra.

Abstract

Microfluídica basada en gotita permite la producción confiable de microesferas homogéneas en el canal microfluídico, controlado tamaño y morfología de la microesfera obtenida. Una microesfera copolymerized con una sonda de ADN acrydite se fabricó con éxito. Diferentes métodos como PCR, digestión de exonucleasa y aislamiento en bolas magnéticas recubiertas de estreptavidina asimétrica pueden utilizarse para sintetizar ADN monocatenario (ssDNA). Sin embargo, estos métodos no utilizan eficientemente grandes cantidades de ssDNA altamente purificado. Aquí, describimos un protocolo de PCR microesfera detallando cómo ssDNA puede ser eficientemente amplificado y separado de dsDNA simplemente transfiriendo de un tubo de reacción de PCR. La amplificación de ssDNA puede aplicarse como potencial reactivo de los microarrays de DNA y DNA-SELEX (evolución sistemática de los ligandos por el enriquecimiento exponencial) procesos.

Introduction

ADN monocatenario (ssDNA) ha sido ampliamente considerado como un elemento de reconocimiento molecular (MRE) debido a sus propiedades intrínsecas para hibridación de ADN-DNA1,2. El desarrollo de sistemas sintéticos ssDNA puede conducir a aplicaciones biológicas como ADN microarrays3, oligotherapeutics, diagnóstico y detección molecular integrado basado en interacciones complementarias4,5.

Hasta la fecha, las partículas de polímero de micrómetro-escala han demostrado con éxito utilizando dispositivos microfluídicos. Varias técnicas de microfluidos han demostrado para ser potentes para la producción de microesferas muy homogéneas en un flujo continuo en el entorno de microchannel6,7.

En el estudio de Lee et al. se informó de 8, una plataforma de microfluídica basada en gotas para la síntesis de microfluídica de amplificación microesfera de oligo y ssDNA copolymerizable. La plataforma de microfluidos consiste en dos capas PDMS (polidimetilsiloxano): una parte superior con una red de canal de microfluidos para la generación de la microesfera y un fondo plano parte. Éstos consisten en tres tipos de canales fluídicos PDMS: 1) un flujo enfoque canal para la generación de gotas, 2) un canal serpenteante para la mezcla de dos soluciones y 3) un canal de polimerización secuencial para la solidificación de la microesfera. Una vez que se introducen dos flujos inmiscibles en un solo canal fluídico de PDMS, los flujos pueden ser forzados a través de la estructura del orificio estrecho. Los comportamientos de flujo tales como la geometría del canal, caudal y la viscosidad afectan el tamaño y la morfología de la microesfera. Por lo tanto, la corriente líquida principal puede dividirse en microescala monospheres9,10.

Aquí, se proporciona un protocolo detallado de microesfera-PCR para la amplificación de ssDNA. En primer lugar, se describe un proceso de diseño de dispositivos microfluídicos basada en gotas. A continuación, se explica la manera en que la poliacrilamida microesferas pueden ser funcionalizadas con plantilla de ADN al azar de manera complementaria. Por último, se muestra un protocolo de microesfera-PCR para amplificar ssDNA.

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Protocol

1. fabricación de una plataforma de microfluídica PDMS

  1. Prepare 20 mL de líquido prepolímero PDMS mezclando polímero base y catalizador en una proporción de volumen de 10:1. Vierta 10 mL de líquido PDMS en un molde de SU-8 preparado sobre una oblea de silicio en la parte superior de la red de microfluidos. Para la parte plana del fondo, vierta el mismo volumen de líquido PDMS en la oblea de silicio sin estructura de molde.
    Nota: La red de microfluidos es diseñada en un programa CAD y luego se convierte en un photomask para fabricar a un maestro mediante el proceso de fotolitografía típico (ver Figuras suplementales). Este máster está compuesto por el photoresist negativo 8 SU molde en la oblea de silicio11.
  2. Coloque dos obleas de silicio cubiertas con líquido prepolímero PDMS en la placa y la curación a 75 ° C durante 30 minutos.
    1. Retire manualmente la capa PDMS curada del molde de SU-8. Alinear un diámetro 1,5 mm redondo agujero troqueladora para el puerto petrolero en la red de microfluidos replicada para interfaces de canales de flujo de microescala con las muestras de líquido de la macro. Perfore el agujero a través de manualmente.
    2. Repita este proceso tres veces para la formación de las dos soluciones y el orificio de salida de la perforación.
  3. Realizar tratamiento superficial hidrofílica en la parte superior y capas PDMS de fondo usando un hand-held corona treater12 durante varios segundos por muestra.
    1. Apilar dos tratados con plasma capas PDMS y la calor a 90 ° C durante 30 minutos utilizando un plato caliente para el proceso de vinculación de PDMS-PDMS. Suministrar el agua a presión mediante la bomba de jeringa en tres puertos de entrada para la vinculación estructural y pruebas de fugas del dispositivo fabricado.

2. producción de Oligo-microesferas de poliacrilamida

  1. Preparar mezcla de grano detallada en la tabla 1.
  2. Vórtice y brevemente centrífuga la acrydite ssDNA estándar etiquetados como sonda (Ap, 100 μM) y acrylamide:bis (19:1) solución.
  3. Preparar la solución que mezclando 25 μL de 40% acrilamida bis solución, 10 μL de ssDNA (punta de prueba de acrydite), 10 μL de tampón de x TBE 5 (1,1 M Tris, borato de 900 mM, 25 mM EDTA) y 5 μL de agua. Preparar la solución II con 50 μL de persulfato de amonio 20%.
  4. Preparar dos jeringas individualmente lleno de solución de solución II y I y montarlos en la bomba para introducir flujos de solución en la plataforma de microfluidos. Preparar aceite mineral mezclado con 0.4% TEMED por solidificación superficial de la microesfera.
    Nota: TEMED es conocida como un estabilizador de radicales libres. Los radicales libres pueden acelerar la velocidad de formación de polímero con persulfato de amonio (APS) para catalizar la polimerización de la acrilamida.
  5. Llenar un frasco con 4 mL de aceite mineral para generar un flujo continuo.
  6. Inserte dos tubos a dos puertos en la tapa de la botella de vidrio como un reservorio de microfluidos: el puerto neumático para aplicar el aire comprimido en la botella de vidrio del compresor de aire y el puerto de fluido para suministrar el aceite a presión a la red de canal micro de la botella de vidrio. Conectar tubos entre la botella de vidrio y el puerto petrolero en el dispositivo de microfluidos.
    1. Conectar los tubos a los puertos de dos solución en el dispositivo de microfluidos para suministrar las soluciones de dos de las bombas de jeringa. Introduzca los tubos en el puerto de salida para transferir la microesfera generada en el vaso.
  7. Fijar el caudal de la bomba de jeringa a presión 0,4 - 0,7 mL/h. ajustar del aire comprimido del compresor con el regulador (82-116 kPa). Fijar las revoluciones (500 rpm) de la barra de agitador magnético en el vaso de vidrio sobre una placa caliente. Accione la bomba de jeringa y suministrar el aire comprimido generado por un compresor externo dentro de la botella de vidrio con el control ON/OFF de una válvula electromagnética13.
  8. Observar la formación de microesferas en el enfoque de flujo de geometría y solidificación de microesferas generadas en el vaso de vidrio con un microscopio digital.
    Nota: La velocidad de producción y tamaño de la microesfera dependen del caudal de soluciones y la presión para el flujo de aceite mineral (tabla 2).

3. realización de Oligo-microesferas de poliacrilamida cuenta

  1. Para la cuantificación del hemocitómetro, tome una pequeña cantidad (aproximadamente 100 μL) de solución acuosa de oligo-microesferas de poliacrilamida y el lugar en el hemocitómetro de vidrio y rellenar suavemente la suspensión de microesferas hasta el pozo de la cámara de conteo.
    Nota: Para obtener más información, consulte http://www.abcam.com/protocols/counting-cells-using-a-haemocytometer.
  2. Utilizar un microscopio y la mano de contador-registrador para contar las microesferas en un conjunto de 16 plazas. Luego, mueva el hemocitómetro para el siguiente conjunto de la cámara y continuar contando hasta que se cuentan todos los conjuntos de cuatro esquinas 16.
  3. Determinar el recuento de microesferas promedio y calcular el número de microesferas en la suspensión original del grano.
  4. Transfiera 100 μL de microesferas a un tubo de microcentrífuga de 1,5 mL. Quite el sobrenadante a través de centrifugación (400 x g) y pipeteo suave.

4. realizar hibridación de ADN en la superficie del Oligomicrosphere de poliacrilamida

Nota: Una misma sonda de ADN con un 5'-NH2-grupo en lugar de 5'-acrytide modificación es agregado en solución I y probados para las microesferas que contienen Ap en paralelo. Resultados de hibridación de DNA se muestran en la figura 2. La solución de oligonucleótidos complementarios marcado con Cy3 sondas (PAC) debe colocarse en un cuarto oscuro.

  1. Resuspender con 100 μL de tampón de 1xTE Cy3-cAp (tampón TE: 10 mM Tris y 1μM de EDTA, pH 8.0) con el fin de lograr una concentración final de 100 μM. Por ejemplo, resuspender 1 pmol de PAC en 100 mL de buffer TE y transfiéralo a un tubo de microcentrífuga cubierto con papel de aluminio.
    Nota: Para las secuencias de la cadena, consulte la tabla 3.
  2. Añadir 100 μM de Cy3-cAp a un tubo de microcentrífuga de 1,5 mL estéril que contiene microesferas copolymerized Ap.
  3. Golpee el tubo varias veces para mezclar e incubar a temperatura ambiente en la oscuridad durante 1 hora.
  4. Deseche el sobrenadante y elimine el tampón residual a través de pipeteo.
  5. Enjuague tres veces con 500 μL de tampón TE.
  6. Suspender microesferas golpeando suavemente el tubo de microcentrífuga. A continuación, repita el paso 4.4.
  7. Coloque las microesferas en el portaobjetos de vidrio (75 mm x 50 m m) y cubierta con papel de aluminio antes de la proyección de imagen.

5. asimétrico PCR para amplificar ssDNA

  1. Preparar una mezcla asimétrica de reactivos PCR para la amplificación de ssDNA a analizar. Descongelar los reactivos en la tabla 4 en el hielo. No mantenga la enzima polimerasa de Taq (50 U/μL) en el hielo, pero más bien almacenarlo a-20 ° C hasta que se necesite.
  2. Vórtice suavemente todos los reactivos y entonces brevemente centrifugar los tubos a 10.000 x g durante 10 s.
  3. Todos los reactivos se combinan como se describe en cuadro 4.
  4. Coloque las muestras en un termociclador y comenzar la PCR asimétrica bajo las siguientes condiciones: 25 ciclos (95 ° C por 30 s, 52 ° C por 30 s y 72 ° C por 30 s), 85 ° C por 5 min, mantener a 4 ° C.

6. microesferas de PCR para amplificar ssDNA

Nota: Esta sección describe el protocolo de amplificación de ssDNA en un tubo de reacción de PCR. Se realizaron reacciones de PCR de microesfera en 50 μL de volumen de reacción. Las secuencias de detallado utilizadas para amplificar ssDNA se enumeran en la tabla 5. En este caso, Ap en la superficie de microesferas puede templar a las plantillas de ADN al azar de manera complementaria. Este es un paso muy importante para la producción de filamentos de la DNA complementarios (filamento de ADN antisentido, figura 3). El ADN extendido se utiliza como plantilla para la amplificación por PCR de la microesfera.

  1. Preparar la mezcla de reactivo de microesfera-PCR. Descongelar los reactivos en la tabla 6 sobre el hielo; sin embargo, no tener la enzima polimerasa de Taq en hielo. Almacenar a-20 ° C hasta que se necesite.
  2. Vórtice suavemente todos los reactivos y entonces brevemente centrifugar los tubos a 10.000 x g durante 10 s.
  3. Obtener aproximadamente ~ 25 microesferas mediante recuento microscópico.
    Nota: La cantidad de microesferas en tubo de una reacción se calcula utilizando un microscopio con 40 aumentos. Microesferas de unos ~ 25 se utilizan para la amplificación por PCR de la microesfera. Información más detallada está en el paso 3.
  4. Todos los reactivos se combinan como se describe en tabla 6.
  5. Coloque las muestras en un termociclador y comenzar la PCR asimétrica bajo las siguientes condiciones: 25 ciclos (95 ° C por 30 s, 52 ° C por 30 s y 72 ° C por 30 s), 85 ° C por 5 min, mantener a 4 ° C.
  6. Siguiente amplificación, añadir 8 μL de 6 x de buffer de carga y carga 15 μL de cada muestra en gel de agarosa al 2%. Entonces, realizar la electroforesis a 100 V durante 35 min en 1 x TAE (Tris-acetato-EDTA, 40 mM Tris acetato, 1 mM EDTA, pH 8.2) buffer.

7. adquisición de confocal de la microscopia

Nota: Los resultados de la hibridación de la sonda de DNA de microesfera son fotografiados con un microscopio confocal. Análisis de imagen se realizan con ImageJ.

  1. Fijar hibridizadas microesferas a la etapa del microscopio en un porta.
  2. Seleccione el láser (laser de helio/neón, 543 nm línea) y encienda en el control de láser.
  3. Seleccione la lente del objetivo en el control del microscopio.
  4. Seleccionar el filtro deseado para Cy3 y canal de control de configuración.
  5. Iniciar el experimento y observar la muestra. Configuración del microscopio confocal se resume en la Tabla 7.

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Representative Results

La plataforma fabricado microfluídicos poliméricos basados en la gota consiste en dos capas PDMS (Figura 1a). Se utilizan tres tipos de redes de canales de microfluidos para generar microesferas: geometría 1) el enfoque de flujo como se muestra en la Figura 1b, 2) un canal serpenteante para mezclar solución I solución II y 3) un canal de polimerización para microesfera solidificación. La altura de todos los canales fue 60 μm. La longitud del canal para mezclar y polimerización fueron 74,35 y 94,45 mm, respectivamente. Las anchuras de la MCP para dos flujos de fluidos inmiscibles y el flujo de aceite mineral fueron de 100 μm y 200 μm, respectivamente. La estructura de orificio utilizada para la formación de microesferas fue de 50 μm longitud y 25 μm ancho. El ángulo de la estructura del difusor es 37°. Un sistema de control neumático basado en el laboratorio de flujo continuo del aceite mineral y dos bombas de jeringa para el flujo de la solución (figura 1 c) fueron utilizados para la generación de microesferas en la plataforma de microfluidos (figura 1 d). La velocidad de producción de las microesferas fue microesferas alrededor de 30 por segundo cuando la tasa de flujo de presión aplicada y soluciones eran a 0.6 mL/h y 108 kPa, respectivamente (tabla 2). Su diámetro en el canal de micro es de 78.7 ± 2,5 m. La síntesis en el flujo de las microesferas se puede manipular con éxito usando el dispositivo de microfluidos. Tamaños de grano fueron medidos después de inflamación. El diámetro promedio de las microesferas resultantes fue 150,4 ± 12,8 m. Las variaciones de tamaño eran aproximadamente el 8.5%. Las microesferas sufren hinchazón en el agua, resultando en un incremento de tamaño enorme.

Se puede variar la propiedad copolymerizable de la microesfera. Hemos incorporado una sonda de 5'-acrydite-DNA en la solución de la microesfera (solución, ver tabla 1). Copolimerización, una sonda de ADN complementaria es marcada con colorante fluorescente, Cy3, a temperatura ambiente durante 1 h. Confocal microscopio puede utilizarse para demostrar la síntesis de oligomicrospheres copolymerizable hibridación así como funcional en el superficie de las microesferas. Imágenes fluorescentes de la microesfera se muestran en la figura 2. Si las microesferas son funcionalizadas correctamente con la sonda de 5'-acrydite-ADN, debe resultar en la cobertura de la actividad fluorescente sobre la superficie durante el experimento de hibridación. Si copolimerización no ocurre correctamente, la imagen óptica microesfera exhibiría contaminación interna dentro de las microesferas. Como se muestra en la figura 2, no hay ninguna interferencia de la orientación al azar interior. Este resultado nos permitió llevar a cabo la presentación de la prueba de ADN en un 3 dimensiones (3D) arreglo y microesfera-PCR. Cabe señalar que sonda de un ADN idéntico, con un 5'-NH2-grupo en lugar de una modificación de la 5'-acrytide no copolymerize durante flujo on síntesis de microesferas8.

Cuando se trabaja con microesferas, manipulando la superficie 3-d con una oligo-sonda de DNA es un mucho más rápido proceso14. Por lo tanto, una plataforma de síntesis de microesferas en flujo puede proporcionar una herramienta para ssDNA amplificación y purificación, como se indica en la figura 3. La plantilla de la DNA de anti-sentido (-, plantilla complementaria) puede ser extendido mediante la adición de una plantilla de DNA al azar (+, plantilla). En este caso, inicialmente copolymerized 5'-Ap proporciona un extremo 3'-OH para la polimerización de ADN después de recocer a su plantilla complementaria (76 nt). Microesfera de PCR puede realizarse en una sola microtubos PCR usando microesferas funcionalizadas, una plantilla de DNA al azar y una cartilla de etiqueta adelante. Para distinguir los amplicones de ssDNA resultante de la plantilla de la DNA al azar (+ plantilla de 76, nt), el primer avance tiene una etiqueta de 24 nucleótidos adicionales. Si el primer avance no tiene una secuencia de etiquetas adicionales, es muy difícil reconocer entre amplicones de ssDNA y la plantilla de ADN al azar inicial.

Se realizó un experimento PCR asimétrico. Hemos podido observar dsDNA contaminantes tal como se muestra en la figura 4. En la mayoría de los casos, es necesario aislar mediante bolas magnéticas recubiertas de estreptavidina y digestión exonucleasa ssDNA. Sin embargo, la microesfera-PCR hace un uso eficiente de una cartilla individual (etiqueta de avance cartilla) acumular ssDNA en fase acuosa. Se espera que dsDNA contaminantes se adherirá a la superficie de las microesferas. Por lo tanto, los amplicones de ssDNA pueden obtenerse a través de pipeteo sin la necesidad de centrifugación. El ssDNA resultante fue demostrado por comparación con los marcadores de tamaño sintético (ssDNA nt 76 y 100 nt ssDNA) a través del análisis de electroforesis de gel.

Figure 1
Figura 1: la plataforma microfluídicos. (a) plataforma de microfluidos fabricado, (b) agrandamiento de vista de la geometría de flujo centrado, montaje experimental (c) y (d) capturó imágenes que muestran la continua generación de microesferas. 1: estructura del micro canal para flujo centrándose geometría, 2: para la mezcla de soluciones, 3: para la solidificación de la microesfera. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: lectura fluorescente del hibridación de la DNA en la superficie de microesferas de. Sondas de DNA 5'-Acrydite-modificado (Ap) fueran capaces de cruzamiento por hibridación con Cy3 complementarios etiquetado de sondas de ADN (cAp). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: ilustración del protocolo PCR microesfera. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: comparación entre PCR asimétrico convencional y PCR microesfera. M; marcador de ssDNA (76mer y 100mer), carril 1; PCR asimétrico, Lane 2; Microesferas-PCR. Reimpreso con permiso de trabajo anterior8. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Reactivo de Volumen de mezcla (μL) Concentración final
Solución I Solución al 40% Acrylamide:bis (19:1) 25 10%
Sonda de Acrydite de 100 μM (Ap, 5' - Acrydite-(TTTTTTT, secuencia de vinculador) AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3') 10 10 ΜM
5 x buffer TBE (Tris-EDTA-base) 10 0.5 X
Agua 5 -
Solución II Persulfato de amonio 20% 50 10%
Solución III TEMED (N,N, ′N, ′ deN-Tetramethylethylenediamine) 8 0.40%
Aceite mineral 1000 -

Tabla 1. Componentes de mezcla de reactivo para el flujo de síntesis de microesferas de poliacrilamida.

Estado de funcionamiento Microesfera de
velocidad de producción
Caudal de solución Presión de aceite
(mL/h) (kPa) (por segundo)
0.4 82 7.1
0.5 94 13.3
0.6 108 28.9
0,7 116 36.5

Tabla 2. Resumen de las condiciones operativas y microesferas producidas.

Sonda de ADN Secuencias de
Cy3 etiquetada sonda de oligonucleótidos complementarios (PAC) 5'-Cy3-AGATAGTAAGTGCAATCT-3'
Etiqueta (primeras 24 nt)-avance primer 5'-GGT AAT ACG LEY CAC TAT AGG GAG ATA CCA GCT TAT TCA ATT-3'

Tabla 3. La secuencia de información de sondas de ADN.

Reactivo de Volumen de reacción de 1 x (μL) Concentración final
Plantilla de ADN al azar 1 1 ng/μL
Primer avance de etiqueta 1 0.4 ΜM
Primer revés 1 0.02 ΜM
10 x buffer Taq 5 1 X
10 mM de dNTP 4 2,5 mM
Ex taq (1000U) 0.2 1 U
Agua 37,8 -
Total 50 -

Tabla 4. Reactivo PCR asimétrico mezclar los componentes en la reacción de 20 L.

Plantilla Secuencia de Longitud (nt)
Plantilla de ADN al azar 5'-ATA CCA GCT TAT TCA ATT (secuencia aleatoria, mer 40) AGA etiqueta TAA GTG CAA TCT-3' 76
Primer delantero de etiqueta (Tag-F) 5'-GGT AAT ACG LEY CAC TAT AGG GAG ATA CCA GCT TAT TCA ATT-3' 42
Primer revés 5'-AGA TTG CAC TTA CTA TCT-3' 18

Tabla 5. Información de la secuencia para microesfera-PCR.

Reactivo de Volumen de reacción de 1 x (μL) Concentración final
AP-microesferas microesferas de ~ 25 -
Plantilla de ADN al azar 1 1 ng/μL
Primer avance de etiqueta 1 0.4 ΜM
10 x buffer Taq 5 1 X
dNTP 10 mM 4 2,5 mM
Ex taq (1000U) 0.2 1 U
Agua 37,8 -
Total 50 -

Tabla 6. Reactivo de microesfera-PCR mezclar componentes de reacción de 50 L.

Modo de exploración Plano
Escala X: 2.49 μm, Y: 2.49 μm
Tamaño de la pila X: 1272.79 μm, Y: 1272.79 μm
SCAN zoom 0,7
objetivo CE Plan-Neofluar 10 x / 0,3 M27
Promedio 1
Agujero de alfiler CH2: 104 Umm
Filtros CH3: LP 420
Divisores de haz MBS: HFT 488 / 543, DBS1: espejo, DBS2: NFT 515, FW1: ninguno
Longitud de onda 543 nm 100.0%

Tabla 7. Configuración del microscopio confocal.

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Discussion

Contaminantes de dsDNA son una cuestión importante en la amplificación de ssDNA. Sigue siendo difícil minimizar la amplificación de dsDNA de amplificación PCR asimétrico convencional15. Además, aunque mejoras técnicas para la generación de ssDNA nos han permitido aumentar la eficiencia de producción de muestras, aislamiento de ssDNA es todavía problemática debido a sus altos costos y rendimientos de depuración incompleta.

PCR asimétrico es uno de los métodos más difíciles cuando se trabaja con ssDNA. Este método aplica cantidades desiguales de cartilla (por ejemplo, relación 20: 1) para generar grandes cantidades de ssDNA. Sin embargo, es muy difícil optimizar cada reacción de amplificación para producir ssDNA. Por lo tanto, los subproductos (dsDNA) deben ser eliminados de los resultantes4.

Para generar el ssDNA sin medidas de separación adicional, nos produce microesferas de poliacrilamida para exponer sondas de ADN basadas en el método de copolimerización del acrydite. Nuestro método de accesorio de ADN fue adaptado fácilmente mediante el uso de una plataforma de microfluídica basada en gotas. Oligomicrospheres copolymerized con diámetros de microescala fueron producidos con éxito. En consecuencia, microesfera-PCR se utilizó para amplificar el ssDNA en una reacción del solo-tubo. Por supuesto, para adaptar este procedimiento para otros experimentos PCR, comúnmente es necesarios (por ejemplo, cambiar el ciclo de amplificación, recocido temperatura y secuencias de la plantilla) se requieren ajustes. En conclusión, microesfera-PCR ha sido detallado aquí, haciéndolo disponible para el desarrollo del bioensayo, secuenciación de ADN y análisis de microarrays de ADN.

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Disclosures

Los autores no tienen conflictos de interés divulgar.

Acknowledgments

Este estudio es apoyado por un proyecto titulado "programa investigación cooperativa de agricultura ciencia y tecnología desarrollo (proyecto no. PJ0011642) "financiado por la dirección de Desarrollo Rural, República de Corea. Esta investigación fue apoyada también en parte por una subvención (NRF-2017R1A2B4012253) del programa de investigación en ciencia básica a través de la Fundación Nacional de investigación (NRF) financiado por el Ministerio de ciencia, TIC y planeación de futuro, República de Corea. Esta investigación también fue apoyada por una beca (N0000717) del programa de educación creativa y convergencia Industrial financiado por el Ministerio de comercio, industria y energía, República de Corea.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
liquid polydimethylsiloxane, PDMS Dow Corning Inc. Sylgard 184 Components of chip
40% Acrylamide:bis solution (19:1) Bio-rad 1610140 Components of Copolymerizable oligo-microsphere
Ammonium persulfate, APS Sigma Aldrich A3678 Hardener of acrylamide:bis solution
N,N,N′,N′-Tetramethylethylenediamine, TEMED Sigma Aldrich T9281 Catalyst of ammonium persulfate
Mineral oil Sigma Aldrich M5904 Table 1. Solution III. Component of microsphere reagents
Cy3 labeled complementary oligonucleotide probes Bioneer synthesized Table 3. Sequence information 
ssDNA acrydite labeled probe Bioneer synthesized Table 1. Solution I. Component of microsphere reagents
Tris Biosesang  T1016 Components of TE buffer, pH buffer solution
EDTA Sigma Aldrich EDS Components of TE buffer, removal of ion (Ca2+)
Ex taq Takara RR001A ssDNA amplification
Confocal microscope  Carl Zeiss LSM 510 Identifying oligonucleotides expossure of microsphere surface
Light Microscope Nikon Instruments Inc. eclipse 80i Caculating number of microspheres
T100 Thermal Cycler Bio-rad 1861096 ssDNA amplification
Hand-held Corona Treater Electro-Technic BD-20AC Laboratory Corona Treater Hydrophilic surface treatment
Hot plate As one HI-1000 heating plate for curing of liquid PDMS
Syringe pump kd Scientific 78-1100 Uniform flow of Solution I and Solution II
Compressor Kohands KC-250A Flow control of Solution III
Bright-Line Hemacytometer Sigma Aldrich Z359629 Caculating number of microspheres

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Bioingeniería número 141 copolimerización microfluidos ssDNA de canal enfoque flujo microesfera-PCR amplificación PCR asimétrico
Una gotita-enfoque basado en microfluidos y amplificación por PCR de microesfera para amplicones de ADN
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Lee, S. H., Lee, H. W., Kim, D. S., Kwon, H. G., Lee, J. H., Kim, Y. H., Jeong, O. C., Ahn, J. Y. A Droplet-Based Microfluidic Approach and Microsphere-PCR Amplification for Single-Stranded DNA Amplicons. J. Vis. Exp. (141), e57703, doi:10.3791/57703 (2018).

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