science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Chip-gebaseerde digitale PCR-detectietechnologie en instrument ontwikkeld

Fig. Workflowdiagram van het nano-dLAMP-detectiesysteem. Krediet:SIBET

Een gezamenlijk team uit China zorgde onlangs voor een gevoelige, multiplexen, kwantitatieve detectiemethode voor de vroege diagnose en gerichte therapie van myeloproliferatieve neoplasmata, een type chronische hematologische tumor die gepaard gaat met beenmergfalen of leukemie.

Het team, geleid door Zhou Lianqun van het Suzhou Institute of Biomedical Engineering and Technology van de Chinese Academy of Sciences en GUAN Ming van het Huashan Hospital, een door nanodeeltjes geassisteerd digitaal lus-gemedieerde isotherme amplificatie (nano-dLAMP) platform opgericht voor de analyse van myeloproliferatieve neoplasmata.

Digitale polymerasekettingreactie (digitale PCR, dPCR), een hoogsensitiviteit, absolute kwantitatieve en hoogtolerante nucleïnezuurdetectietechnologie, speelt een belangrijke rol in verschillende toepassingsgebieden, zoals detectie van zeldzame mutaties, kopie nummer variatie, vloeibare biopsie, eencellige analyse, genetisch gemodificeerde detectie, virale belasting testen, en microbiologische kwantitatieve analyse.

In dit onderzoek, de onderzoekers fabriceerden microarray-chips met vier fysieke partities voor de gelijktijdige detectie van calreticulin type 1, calreticuline type 2, janus kinase 2 V617F-mutaties en een intern referentiegen.

Vervolgens gebruikten ze PCR-additieven en nanodeeltjes om de traditionele lusgemedieerde isotherme amplificatie (LAMP) geschikt te maken voor amplificatie op nanoliterschaal.

Resultaten suggereerden dat nanodeeltjes de amplificatieprestaties van nanoliter LAMP zouden kunnen verbeteren.

Kwantitatieve detectie van de belangrijkste moleculaire markers van myeloproliferatieve neoplasma's zou binnen een uur gelijktijdig kunnen worden uitgevoerd in één microarray-chip met vier partities. De overeenkomst tussen het ontwikkelde platform en het commerciële Quantstudio 3D was hoog met 99%.

Deze nauwkeurige, snel, multiplex, en goedkoop nano-dLAMP-platform kan in de toekomst een veelbelovend hulpmiddel zijn voor klinische diagnose, volgens de onderzoekers.

De resultaten van de studie zijn gepubliceerd in Sensors &Actuators B:Chemical getiteld "Establishment of Scalable Nanoliter Digital LAMP Technology for the Quantitative Detection of Multiple Myeloproliferative neoplasm moleculaire markers."

De groep van Zhou richt zich al meer dan 10 jaar op het biosensorveld, en heeft een stevige basis opgebouwd in de ontwikkeling van biosensormethoden, ontwerp en verwerking van biochips, en de ontwikkeling van biowetenschappelijke instrumenten.

In het digitale PCR-onderzoek en -ontwikkeling, chip-gebaseerde dPCR (cdPCR) methode met hoge isolatiestabiliteit, goede temperatuuruniformiteit en snelle detectiesnelheid werden ontwikkeld. Er is een reeks vooruitgang geboekt met de detectiemethode, chip, reagens en instrument van cdPCR.