בידוד סינון של חומצות גרעין: שיטת הפקת DNA פשוטה ומהירה

Biology

Your institution must subscribe to JoVE's Biology section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

Welcome!

Enter your email below to get your free 1 hour trial to JoVE!





We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.

If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.

 

Summary

אנו מתארים כאן שיטה להפקת DNA פשוטה ומהירה מבוססי נייר של HIV proviral דנ"א שלם דם זוהה על ידי PCR כמותי. פרוטוקול זה יכול להתארך לשימוש באיתור סמנים גנטיים אחרים או בשיטות הגברה חלופיות.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

McFall, S. M., Neto, M. F., Reed, J. L., Wagner, R. L. Filtration Isolation of Nucleic Acids: A Simple and Rapid DNA Extraction Method. J. Vis. Exp. (114), e54289, doi:10.3791/54289 (2016).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

FINA, סינון בידוד של חומצות גרעין, היא שיטת חילוץ רומן אשר מנצלת סינון אנכי דרך קרום פרדת כרית ספיגה לחלץ DNA תאי מדם כולו בתוך פחות מ -2 דקות. דגימת דם מטופל עם חומר ניקוי, בקצרה מעורבים ויישומים ידי pipet קרום ההפרדה. את lysate פתילות לתוך הנייר הסופג בשל פעולה נימי, ללכוד את הדנ"א הגנומי על פני השטח של קרום ההפרדה. ה- DNA החילוץ נשמר על הממברנה במהלך שלב לשטוף פשוט שבו מעכבי PCR הם רשעים לתוך הנייר הסופג הסופג. הקרום המכיל את DNA בפח הוא הוסיף אז אל תגובת PCR ללא טיהור נוספת. שיטה פשוטה זו אינה דורשת ציוד מעבדה והוא יכול להיות מיושם בקלות עם ציוד מעבדה יקר. כאן אנו מתארים פרוטוקול עבור זיהוי רגיש מאוד לכמת DNA proviral HIV-1 מ 100 μl כולו דם כמודל מוקדםאבחון פאנט של HIV שיכול להתאים בקלות ליעדים גנטיים אחרים.

Introduction

מספר דיווחים דנו בפיתוח שיטות חילוץ נייר או מבוסס קרום לשימוש Point-of-care (POC) התקנים 1-5 במטרה עושה את הרגישות וסגולית המעודנות של אבחון מולקולרי זמינה לכל. ארגון הבריאות העולמי (WHO) מחלות המועברות במגע מיני יוזמת אבחון טבע את מונח בטיח (משתלמים, רגישים, ספציפית, ידידותי למשתמש, ראפיד וחזק, ציוד ללא ונמסר מי צריכים את זה) כדי לתאר את המאפיינים האידיאליים של POC מבחן 6. הנחיות אלה, המאפיין ללא ציוד מאתגר במיוחד להשגה לאבחון מולקולרי. עם זאת, כל חידוש בתחום יקדם את המטרה להגיע אלה ברוב הצורך, ויש תקווה לשיפורים לטווח קרוב בביצועי בדיקה על ידי התאמת טכנולוגית 7 קיימים.

כאן אנו מתארים פרוטוקול פשוט לחילוץ דנ"א מהדם כולושאינו דורש מכשור כימיה או מעבדה מורכבת. FINA (בידוד סינון של חומצות גרעין) שיטת הכנת המדגם פותחה במקור כדי לחלץ DNA לויקוציטים מהדם כולו כדי לזהות את provirus HIV-1 כחלק מדגם עד למענה Point-of-care (POC) PCR כמותי (qPCR) מוקדם התינוק אבחון (עיד) פלטפורמה לשימוש הגדרות משאב מוגבל 8-11. מיצוי FINA נבדל שיטות טיהור קונבנציונליות המשתמשות ממברנות סיליקה או חלקיקים פאראמגנטיים מצופית סיליקה לאגד DNA הפיך בנוכחות סוכני chaotropic 12. במקום זאת, FINA משתמש סינון אנכי דרך קרום הפרדה לחלץ DNA התאי מהדם כולו ישירות. קרום המכיל את DNA בפח יכול להיות ממוקם ישירות בתוך שפופרת PCR ואו מיד בשימוש תגובת PCR או מיובש באוויר הגברה מאוחר יותר 9. אין סביבות chaotropic, פנול, או כהלים משמשים החילוץ המדגם, eliminaטינג שלבי הכביסה הנרחבים צורך להסיר מעכבי qPCR חזקים נגזרו תהליך החילוץ 13,14.

קרום FINA יכול ללכוד או תאים 9 או הדנ"א הגנומי ששוחררו על ידי תמוגה תא 11 לפני הדגימה מתווספת הממברנה. עבור ללכוד תאים, דם מלא מתווסף ישירות הממברנה. התאים לאחר מכן הם lysed בקרום ידי הוספת 10 מ"מ NaOH. היתרון בשיטה זו הוא שהיא כוללת רק 3 שלבים: 1) בנוסף מדגם; 2) תמוגה תא / לשטוף 3) מיקום הדיסק מסנן בצינור qPCR. החיסרון בשיטה זו הוא כי קרום יכול להכיל רק מספר מוגדר של תאים ביחס ישר לקוטר של הדיסק הממברנה. כדי להגיע לגבול של זיהוי הנדרש עיד, 100 μl של דם מלא נדרש קלט מדגם הכרוך מסנן כי הוא גדול מדי כדי להיות ממוקם בתוך צינור qPCR. Lysing בתאי הדם עם חומר ניקוי לפני הוספת מדגם לאיסוףקרום מוסיף צעד עיבוד, אך מאפשר שימוש במסנן קטן מאותן גודל המדגם. הצלחנו להוכיח שחזור גבוה, זיהוי עותק יחיד, וכימות קטנה כמו 10 עותקים של דנ"א proviral HIV-1 מ 100 μl של דם באמצעות בדיקה זו תצורה 11.

בדו"ח זה, אנו מתארים את פרוטוקול FINA כפי שפותח במקור לשימוש במעבדה. הקרום / מסנן הכריך המכונה מודול הכנת מדגם FINA אפשר להכין סדרות המוניות שנאגר לשימוש מאוחר יותר. כאשר דגימות הן להיעקר תהליך זה לוקח 2 דקות והוא יכול להתבצע משתנה קבוצות גודל. QPCR ניתן להפעיל באופן מיידי או מסננים המכילים את ה- DNA מוטבע ניתן לאחסן עד שהוא נוח לבצע qPCR. שיטה זו נוחה מאוד עבור ניתוח שיגרתי של דגימות בשתי הגדרות משאב נמוכות וגבוהות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

הצהרה אתיקה: דגימות דם כולו נעשה שימוש במחקר זה אינם נחשבים מחקר מעורבים בבני אדם. הדגימות התקבלו למטרות אבחון קליניות, אשר היו מרוצות, ואת החלק הנותר של דגימות אלה סופק עבור assay מחקר FINA. הדגימות קודדו כך שהחוקרים לא הצליחו לברר את זהות אנשים בקלות.

1. הכנת מודול הכנת דוגמאות FINA

  1. כן סופג כרית על ידי חיתוך 35 x 35 מ"מ 2 של צמר גפן 2.6 מ"מ עובי 100%. חותכי כרית אחת לכל דגימה.
  2. כן סרט פרפין פלסטיק עם קלטת גיבוי נייר ידי פיסת חנית של סרט פרפין (25 מ"מ (ח) ב -50 מ"מ (w)) ולאחר מכן ניקוב חור בקוטר 7.14 מ"מ במרכז את הקלטת באמצעות אגרוף חור מונע פטיש. כן קלטת אחת לכל דגימה.
  3. הכין קרום מפריד זכוכית דם כבול (קרום לכיד) דיסק ידי ניקוב עיגול בקוטר 8.35 מ"מבאמצעות אגרוף חור מונע פטיש. פונץ 'דיסק אחד לכל דגימה. הדיסק יש יכולת כושר סינון של 2.3 מיקרומטר.
  4. הרכיבו את מודול הכנת המדגם FINA ידי הצבת את הדיסק ללכוד במרכז הנייר הסופג באמצעות מלקחיים. מניח את קלטת סרט פרפין על דיסק צילום, כך החור של קלטת פרפין עוזב את המרכז של הדיסק ללכוד חשוף.
  5. להבטיח מגע מרבי בין דיסק הנייר הסופג על ידי מתיחת קלטת פרפין מעט כדי לכסות את הנייר הסופג ולחיצה על קלטת פרפין בתקיפות לתקוע אותו אל הנייר הסופג סביב כל הקצוות של הדיסק.
  6. לעשות כמה מודולים כנדרש לצורך הניסוי או לאגור לשימוש עתידי.

2. הכנת Tube qPCR

  1. הכן דיסק הקלטת 5.1 מ"מ אשר לעגן את קרום ללכוד תאים אל הצד של הצינור qPCR כדי למנוע קרום לחסום את גילוי הקרינה על ידי ניקוב מעגל של polye פעמיים מצופהSter סרט אבחון עם אגרוף מונע פטיש מסדין של הקלטת. הכין דיסק קלטת אחת לכל דגימה.
  2. הסר צד אחד של אוניית המדבקה של הקלטת. מניחים את קלטת לתוך צינור PCR 200 μl, דבק בו על צד אחד ו לכיוון החלק התחתון של הצינור. הסר את האונייה מדבקה השנייה. הצינור מוכן כעת לקבל דיסק מוכן.
  3. לייצר כמה צינורות כנדרש לצורך הניסוי או לאגור לשימוש עתידי.

3. להמציא דם דגימה

הערה: אם דגימה במבחן אמיתית שמכינה, המשך לשלב 4.

  1. תאי 8e5-LAV הפשרה 15 מחסה עותק יחיד של provirus HIV-1 המתקבל מעבדת אבטחת האיכות וירולוגיה (VQA; Rush Presbyterian / הסנאט במרכז הרפואי של לוק, שיקגו, אילינוי.).
    הערה: הם מאוחסנים כדורי תא קפוא בריכוז של 4,000 תאים / μl. ספירת תאים אומתה כפי שתואר לעיל 9.
  2. כן serדילול ial מקפיא בינוני (בסרום שור עוברי 90%, sulfoxide דימתיל 10%) לריכוזים בטווח שבין 1 ל 400 תאים / μl.
  3. Pipet 10 תאי μl מכל אחד הדילולים סדרו לתוך צינור microcentrifuge. הוספת 100 μl של כל דגימת דם מטופלי EDTA השלילית HIV-1 טריה על צינור אחד כדי ליצור עקומת סטנדרט של מספרי עותק 8e5-LAV 10-4,000. מערבבים על ידי מצליף התחתון בעדינות של הצינור 5 פעמים.

4. בצע הפקת FINA

  1. Lyse דם התאים על ידי הוספת טריטון-X100) לריכוז סופי של 1% (11 μl 10% טריטון-X100 110 μl כולו דם ותאי משלב 3.3).
  2. מערבבים על ידי מצליף התחתון בעדינות של הצינור 5 פעמים. הדם צריך להאדים שקוף.
  3. Pipet כל דגימת דם על הדיסק ללכוד.
    הערה: חותמת מים חזקה בין קלטת פרפין הממברנה ללכוד מבטיחה כי הדם זורם דרך הממברנה, וקשר טוב בין ללכוד מ 'embrane והרכבת נייר סופג מבטיחים פתילת מדגם מהירה.
  4. אפשר מדגם לספוג דרך המסנן.
    הערה: פתילות דם lysate לתוך הנייר הסופג בשל פעולה נימי, ללכוד את הדנ"א הגנומי על פני השטח של הדיסק ללכוד. את lysate שספג לתוך הדיסק כאשר הוא מופיע מט.
  5. להוסיף 600-1,000 μl 10 מ"מ NaOH ירידה מבחינת על הדיסק ללכוד.
    הערה: חיץ לשטוף ניתן להוסיף גם כתוספת עיקר 600 μl. המאגר יהווה אגל בקלטת פרפין הידרופובי פתיל דרך החור אל הדיסק ב כ 20 שניות. המסנן ישתנה מאדום אישור מציין לבן של המוגלובין.
  6. הפרד את הדיסק מן הנייר הסופג עם מלקחיים ולהחיל את הדיסק לקלטת בצינור PCR המוכן. אם יש צבע אדום נשאר על המסנן להוסיף 50-100 μl של חיץ לשטוף כדי להסיר את המסנן לפני הצבת בצינור.
    הערה: לעתים רחוקות, לחץ עודף מיושם במהלך הכנתמודולי FINA תוצאות החלוקות של השכבות הממברנה במהלך ההיפרדות מן הנייר הסופג. בטל הדיסקים האלה ולהכין מדגם טרי.
  7. לאחר הסינון ממוקם בצינור PCR, לנתח דגימות מיד. לחלופין, לילה יבש בתוך יבוש סידן גופרתי המכיל תיבת, ולאחר מכן מכסה ומכניסים שקיק רדיד עם יבוש סיליקה ולאחסן עד מוכן לניתוח.

5. התגובה qPCR

  1. כן 100 μl תערובת אמן qPCR לכל תגובה באמצעות HIV פריימרים ו בדיקות ספציפיים כפי שתואר לעיל 9,11. כלול פקד הגברה פנימי כדי לפקח על הנוכחות של מעכבי הגברה כדי לוודא מדגם שלילי הוא שלילי נכון. הקפד כי מסנן מכוסה כולו תערובת אמן וכי מסנן נשאר קבוע לצד של צינור לאורך כל התגובה.
  2. בצע הגברה באמצעות מכשיר PCR בזמן אמת כפי שתואר לעיל 9.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

זרימת העבודה לחילוץ דנ"א proviral מהדם כולו ומשובץ תאים 8e5-LAV מוצג באיור 1. איור 2 מציג את מודול מדגם FINA והכינו צינור qPCR. שיטה זו מאפשרת הגברה יעילה של provirus HIV-1 מתאי 8e5-LAV במספרי עותק שונים, כפי שמוצגת עקומת התקן של דגימות מאולצות (איור 3). PCR היה יעיל של 103%, כפי שנמדד יעיל = -1 + 10 (-1 / שיפוע). המשוואה של הקו היה y = -3.25x + 27.95, עם מתאם של R² = 0.996. עקומת תקן ה- DNA proviral HIV משכפלת גם הגברה מאוד לשחזור, כפי שמעיד בטבלה 1. בנוסף, שליטה פנימית של 500 עותקים Hydroxypyruvate רדוקטאז קיים להראות שאין עיכוב PCR הנובע לחילוץ דם עם FINA, ללא תלות במספר עותקים של provirus HIV-1 ניתן (איור 4). הגברת IC הושגה ביעילות בכל 18 הדגימות שנבדקו, עם Cq ממוצע של 21.92 ± 0.25 ואת קורות חיים של 1%.

איור 1
איור 1: Workflow לגילוי DNA proviral מהדם כולו ומשובץ תאי-LAV 8e5 כדי qPCR. (א) משמאל לימין, מודול FINA המוכן, אחרי הדם מתווסף הקרום ללכוד ואחרי חיץ לשטוף נוסף. (ב) צינורות qPCR עם דיסקים ללכוד נדבקים סרט דו-מצופה תערובת אמן qPCR הוסיפו. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2
איור 2: מודול בתוך בית FINA והכין צינור qPCR. (א) דיסק קרום לכיד 8.35 מ"מ קוטר היה דחוק בין נייר סופג 707 מרובע סדין דק של קלטת פרפין המכילה חור 7.14 מ"מ קוטר במרכז כך החור של קלטת פרפין התמקד הדיסק ללכוד עבור היישום הישיר של דם lysed ידי pipet. (ב) 5.1 מ"מ פעמיים מצופה קלטת פוליאסטר אבחון תקועה בצד של 200 צינור qPCR μl. האונייה השנייה של קלטת מוסר לחשוף משטח דביק להחלת דיסק לכיד כאשר מוכן. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 3
איור 3:. עקומת תקן של דגימות DNA מאולצות proviral HIV-1 (א) מגרש הגברה המתקבל 100 μl של 4 משכפל ne HIV-1gative כולו דם ומשובץ 4,000, 400, 40 ו -10 תאים 8e5-LAV עם 500 עותקים / התגובה של המגרשים קווי מוצק הבקרה הפנימית = הגברה; קו מקווקו = סף. ציר Y הוא יחידות קרינה ואת ציר ה- X הוא מספר מחזור qPCR. (ב) עקומות סטנדרטיות של ערכי Cq שנמדדות עלילת הגברה לעומת מספר עותק יומן של תאי-LAV 8e5 ל -100 μl כולו דם. המשוואה של הקו: y = -3.25x + 27.95; R² = 0.996; יעילות PCR = 103.23% מחושבים באמצעות יעילות = -1 + 10 (-1 / שיפוע) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 4
איור 4: בקרה פנימית מציינת שאין עיכוב qPCR 500 עותקים Hydroxypyruvate רדוקטאז ההגברה מלא פלסמיד הוסיף לכל תגובה.. מוצק קווים = מגרשי הגברה; קו מקווקו = סף. ממוצע Cq של IC = 21.92 ± 0.25. CQS נע בין 21.21 כדי 22.32. מקדם השונות (% CV) = 1%; N = 18. אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

8e5-LAV תאים /
100 μl WB Ave. CQ SD קו"ח (%)
4,000 16.27 0.14 1
400 19.54 0.15 1
40 22.56 0.3 1
10 24.83 0.15 1

ge = "1"> טבלה 1: Cq ממוצע, סטיית תקן (SD) ו מקדם השונות (% CV) של 4,000, 400, 40 ו -10 עותקים של עקומת סטנדרט 8e5-LAV עם מיצוי FINA ו- HIV-1 פריימרים ספציפיים ו בדיקות. N = 4. WB = כולו דם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

עיד צמוד גישת טיפול מהירה הודגם להפחית תמותת תינוקות עקב זיהום HIV 16. בגלל ההתמדה של נוגדנים אימהיים בתוך הדם של תינוק, בדיקות נוגדנים מהירות HIV יש שימושיות מוגבלת בקביעת מעמדם של תינוקות שנחשפו HIV. ארגון הבריאות העולמי ממליצה כי כל התינוקות שנולדו ל- HIV-1 אמהות חיוביות צריכים להיבדק בבית 4-6 שבועות של גיל, באמצעות מבחן Virological 17. דיווחנו לפיתוח assay לאיתור לכמת DNA proviral HIV-1 בדגימות דם מלאות כי הוא מסוגל איתור עותק יחיד ברגישות 100% הפגינה וספציפי בהערכת שדה קטנה של 61 תינוקות דרום אפריקה 11. מאות מיקרוליטר או יותר של דם מלא ניתן לגבות מקל אצבע או עקב ומעובדת באמצעות מודולים FINA 18,19. דגימות דם אלה אז יכולות להיות מאוחסנים במשך חודש אחד לפחות לפני ביצוע הגברת IDE בשיטה זואל לבדיקת תינוקות שרחוקים ממעבדות.

במחקר שהוצג באיור 3, עקומת סטנדרט של דגימות מבוימות מדם כולו שלילי HIV-1 ומשובץ תאים מופשרים מחסת DNA proviral HIV-1 מתואר. הערת אזהרה למחקר זה היא כי חלק מן התאים הוסיפו המדגם יכול היה lysed כבר בשל ההקפאה / הפשרה, אשר יכול לשפר את פוטנציאל לרמת זיהוי של היעד. עיצוב ניסיוני מחמיר יותר היה כדי להיות שהיא המציאה את הדגימה באמצעות תאים בתרבית טריה אשר היה מחקו דם כולו בצורה מדויקת יותר.

שיטת הכנת מדגם FINA נועדה לצורך שילובם מכשיר עיד POC qPCR (בפיתוח) לשימוש הגדרות משאב מוגבל 8; עם זאת, פורמט ההוראות שמתואר כאן יכול להיות גם תוספת שימושית תיק הכנת מדגם של מעבדה. FINA אינה משתמשת לאגד, לרחוץ elute אסטרטגיה המשמשת DRIכתמי דם ed ומערכות חילוץ מבוסס נייר אחרים כי מדלל את חומצות גרעין שחולצו, דבר היכול להוביל רגישות זיהוי תת אופטימלית 5. מערכת FINA היא גמישה מאוד וניתן להתאים בקלות לבדיקות גנטיות אחרות מלבד איתור proviral HIV DNA. כרכים תחתונים של דם או דגימות ביולוגיות אחרות יכולים להיות מעובד על מטרות שופעות בכמויות גבוהות יותר עבור אלה פחות בשפע. באיפיונה המקורי שלנו של מערכת FINA, אנחנו ללכוד תאים מהדם כולו באמצעות קרום הפרדה דם ואז lyse אותם על ידי תוספת של 10 מ"מ NaOH 9. גרסה זו יש את היתרון של צעדי משתמש אחד פחות, אבל נפח תא המספר / דם שניתן לעבד קטן. בנוסף קרום זכוכית כבול נעשה שימוש בדוח זה, ניירות לסנן אוסף ההפרדה או דם דם אחרים שימשו בהצלחה בשיטה זו, וכמה מכשירים PCR כמותי שונים יש גם הוכח כדי להגביר תבנית מוטבע filter דיסק 9. תנאי היחיד הוא כי המסנן אינו חוסם את קריאת הקרינה של המכשיר בזמן אמת PCR.

מגבלה משמעותית של מיצוי FINA היא שיש אילוץ גודל על הקוטר של הקרום ללכוד. דיסק עם קרום גדול מ -9 מ"מ לא ניתן להציב צינור qPCR 200 μl ללא חפיפה הממברנה בצינור אשר מגביל את שטח הפנים חשוף את תערובת התגובה. בנוסף, ככל שעולה קוטר הדיסק, היקף התגובה qPCR יותר נדרש כדי לכסות את המסנן אשר מגדילה את העלות ולהפוך סביב אמת של assay. אם המסנן הוא קטן מדי כדי ללכוד את הדנ"א ביעילות את הדגימה, זה שעלול לסתום מניעת כביסה יעילה.

שימוש קרום ללכוד זכוכית כבול, הצלחנו ללכוד DNA proviral HIV-1 בלבד רנ"א נגיפי לא מדגימות דם כולו (מידע לא מוצג). אנחנו לא יודעים אם ממברנות או מאגרים חלופיים יכולות לשמש to לקדם בידוד של רנ"א במקום או בנוסף ל- DNA. אם הקורא רוצה לבודד DNA רק מן הדגימה פרוטוקול זה אינו מחייב את הסרת האנזימטית של רנ"א נדרש עם פרוטוקולים מסוימים. זיהוי הוא HIV-1 RNA ו- DNA בדגימות קליניות ישפר את הרגישות של עיד זה חוסר זיהוי RNA הוא מגבלה של בדיקת האבחון שלנו.

השלב הקריטי ביותר בהתאמת תהליך FINA על assay חדש הוא כדי לאמת את הגודל המסנן כדי להכיל את כמות ה- DNA, כלומר, את מספר התאים, את הדגימה להיבדק. בשנת חילוץ FINA הכללי עובד הכי טוב עם דגימות עם מספרים קטנים של תאים כך דיסקים ללכוד קטנים יכולים לשמש. כדי לקבוע את הקיבולת המחייבת של המסנן, פשוט להוסיף דיסק מסנן שני למודול FINA מוערם מתחת קרום האוסף. מוסיף את המדגם ולשטוף את ממברנות כמו צעדים 4.1-4.5. מניח כל אחד מהדיסקים ללכוד DNA לתוך צינורות qPCR נפרדים מגברlify. באמצעות עקומה סטנדרטית, לקבוע את אחוז DNA הקלט שנתפס על כל מסנן. הגודל של המסנן יכול להיות מותאם לצרכים של assay. עבור assay proviral DNA FINA המתואר כאן, יותר מ -99% של הדנ"א הגנומי האדם הוא נתפס כאשר lysate התא מתווסף מסנן (תצפיות לא פורסם) הנוגע ליכולות זיהוי מעולה.

בנוסף עיד, יישומים עתידיים של FINA יכול לכלול את איתור quantitation של DNA proviral כמו ביומרקר לניטור מחלת ה- HIV-1 עם חולים אשר השיגו דיכוי ויראלי עקב טיפול תרופתי. ניטור טיפול מכוון מיגור HIV יכול להתבצע על ידי הקרנה ותשומות אחרות מלבד דם היקפי עבור מאגרים של תאים נגועים ב- HIV-1. בדיקות proviral HIV יכולות גם לשמש מסך נושאי ניסוי בחיסון לזיהום נכון. דגימות הדם יציבות במהלך אחסון על מודולים FINA וניתן שנאספו בתנאי שדה למשלוח מאוחר יותר ceמעבדות ntral לניתוח PCR ביצוע אידיאלי בשיטה זו עבור מחקרים אפידמיולוגיים. בנוסף לגילוי HIV-1, שיטה גמישה מאוד זה יכול לשמש גם כדי להגביר מטרות רפואת דיוק נמצאות דגימות ביולוגיות כגון הקרנת Pharmacogenetics או גילוי SNP אחר או genotyping המהירה של מודלים של בעלי חיים. שיטות הגברה איזו תרמים כגון הגברה תלויה helicase (HDA) או הגברת isothermal בתיווך לולאה (LAMP) יכול לשמש גם עם FINA חילוץ תבנית או את ה- DNA-מוטבע על המסנן יכול לשמש כתבנית עבור הגברת PCR קונבנציונלית.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Fusion 5 GE Healthcare Life Sciences 8151-9915
707 blotting pad VWR International 28298-014
PARAFILM M VWR International 52858-000
3M Double-Coated Polyester Diagnostic Tape  3M Medical Specialties 9965
200 µl qPCR strip tubes Agilent 401428
optical strip caps Agilent 401425
Mx3005p qPCR System Agilent 401456
sodium hydroxide Sigma-Aldrich 221465 A.C.S. Reagent
Triton X-100 Sigma-Aldrich T9284 BioXtra
dimethyl sulfoxide Sigma-Aldrich D8418 for molecular biology
fetal bovine serum, certified, U.S. origin Thermo Fisher Scientific 16000-044
Hammer driven small hole punch 3/16" hole diameter (5.1 mm) McMaster Carr 3424A16
Hammer driven small hole punch 1/4" hole diameter (7.14 mm) McMaster Carr 3424A19
Hammer driven small hole punch 5/16" hole diameter (8.35 mm) McMaster Carr 3424A23

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Byrnes, S. A., et al. One-step purification and concentration of DNA in porous membranes for point-of-care applications. Lab Chip. 15, (12), 2647-2659 (2015).
  2. Connelly, J. T., Rolland, J. P., Whitesides, G. M. "Paper Machine" for Molecular Diagnostics. Anal Chem. 87, (15), 7595-7601 (2015).
  3. Govindarajan, A. V., Ramachandran, S., Vigil, G. D., Yager, P., Bohringer, K. F. A low cost point-of-care viscous sample preparation device for molecular diagnosis in the developing world; an example of microfluidic origami. Lab Chip. 12, (1), 174-181 (2012).
  4. Linnes, J. C., et al. Paper-based molecular diagnostic for. RSC Adv. 4, (80), 42245-42251 (2014).
  5. Rodriguez, N. M., et al. Paper-Based RNA Extraction, in Situ Isothermal Amplification, and Lateral Flow Detection for Low-Cost, Rapid Diagnosis of Influenza A (H1N1) from Clinical Specimens. Anal Chem. 87, (15), 7872-7879 (2015).
  6. Peeling, R. W., Holmes, K. K., Mabey, D., Ronald, A. Rapid tests for sexually transmitted infections (STIs): the way forward. Sex Transm Infect. 82, Suppl 5 1-6 (2006).
  7. Mabey, D., Peeling, R. W., Ustianowski, A., Perkins, M. D. Diagnostics for the developing world. Nat Rev Microbiol. 2, (3), 231-240 (2004).
  8. Jangam, S. R., Agarwal, A. K., Sur, K., Kelso, D. M. A point-of-care PCR test for HIV-1 detection in resource-limited settings. Biosens Bioelectron. 42, 69-75 (2013).
  9. Jangam, S. R., Yamada, D. H., McFall, S. M., Kelso, D. M. Rapid point-of-care extraction of human immunodeficiency virus type 1 proviral DNA from whole blood for detection by real-time PCR. J Clin Microbiol. 47, (8), 2363-2368 (2009).
  10. Kelso, D. M., Jangam, S., Yamada, D., McFall, S. Google Patents. (2012).
  11. McFall, S. M., et al. A Simple and Rapid DNA Extraction Method from Whole Blood for Highly Sensitive Detection and Quantitation of HIV-1 Proviral DNA by Real-Time PCR. Journal of Virological Methods. 214, 37-42 (2015).
  12. Boom, R., et al. Rapid and simple method for purification of nucleic acids. J Clin Microbiol. 28, (3), 495-503 (1990).
  13. Radstrom, P., Knutsson, R., Wolffs, P., Lovenklev, M., Lofstrom, C. Pre-PCR processing: strategies to generate PCR-compatible samples. Mol Biotechnol. 26, (2), 133-146 (2004).
  14. Schrader, C., Schielke, A., Ellerbroek, L., Johne, R. PCR inhibitors - occurrence, properties and removal. J Appl Microbiol. 113, (5), 1014-1026 (2012).
  15. Folks, T. M., Powell, D. M., Martin, M. A. Google Patents. (1991).
  16. Violari, A., et al. Early Antiretroviral Therapy and Mortality among HIV-Infected Infants. N Engl J Med. 359, (21), 2233-2244 (2008).
  17. World Health Organization. World Health Organization. Geneva, Switzerland. (2010).
  18. Gruner, N., Stambouli, O., Ross, R. S. Dried blood spots--preparing and processing for use in immunoassays and in molecular techniques. J Vis Exp. (97), (2015).
  19. Maiers, T. J., et al. An investigation of fingerstick blood collection for point-of-care HIV-1 viral load monitoring in South Africa. S Afr Med J. 105, (3), 228-231 (2015).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics