Наука

Преносимо, 20-минутно откриване на РНК

Преносимо, 20-минутно откриване на РНК

Нов безжичен микрофлуиден чип, разработен от изследователи от RIKEN Advanced Science Institute (ASI) позволява откриване на микроРНК от изключително малък обем на пробата само за 20 минути. Чрез драстично намаляване на времето и количеството на пробата, необходими за откриване, чипът поставя основите за диагностика на ранен етап на грижа за заболявания като рак и болестта на Алцхаймер.

МикроРНК (miRNAs) са малки некодиращи РНК молекули, които регулират генната експресия в широк спектър от биологични процеси, включително развитие, клетъчна пролиферация, диференциация и клетъчна смърт (апоптоза). Концентрацията на някои miRNA в телесните течности се увеличава с прогресирането на заболявания като рак и болестта на Алцхаймер, пораждайки надежда, че тези къси РНК могат да съдържат ключа за по-бърза и по-точна диагноза. Наличните в момента техники за чувствително откриване на miRNA обаче изискват дни, за да се достигне диагноза и да се включи оборудване, експлоатирано само от обучен персонал, което ги прави непрактични за използване в много ситуации.

Изследователският екип се зае да преодолее тези препятствия, като разработи устройство, което позволява бързо и лесно за използване точка на грижа (POC) диагноза само от много малка проба. В по-ранни изследвания екипът разработи устройство под формата на микрочип, което използва полидиметилсилоксан (PDMS), силиконово съединение, известно със свойствата си на абсорбция на въздух, за изтегляне на реагентите в улавяща сонда за анализ. Тази техника на изпомпване опростява дизайна, като елиминира необходимостта от външни източници на енергия, но устройството изисква твърде голямо количество проба за практически приложения.

[caption id = "attachment_1206" align = "aligncenter" width = "648"] Нов микрочип за откриване на РНК без мощност. Вляво: Изработен микрочип. Вдясно: Микроканален дизайн. [Източник на изображението:Medgadget] [/ caption] Новото устройство също използва PDMS като въздушна помпа, но драстично подобрява чувствителността на метода чрез метод за усилване на сигнала, наречен ламинарно подпомагане на дендритно усилване (LFDA). Първо, ДНК фрагменти, които се свързват със специфични miRNA последователности, се фиксират върху стъклена повърхност заедно с пробата miRNA, която трябва да се анализира, и след това се поставят под слой PDMS с канали в нея (Фигура 1). Изпразнен от въздух във вакуум, слоят PDMS индуцира ефект на помпа, който изтегля усилващите реагенти, вмъкнати на входовете на канала, в каналите и в контакт с miRNA, създавайки маркирани с флуоресценция дендритни структури, които растат с течение на времето и могат бързо да бъдат открити .

Чувствителността на тази техника намалява драстично количеството проба, необходимо за диагностика, само до 0,25 атомола (10-18 мола), хилядократно подобрение спрямо по-ранния модел на отбора. Заедно с времето за откриване само 20 минути, тези свойства правят устройството със самостоятелно захранване идеално за използване в среда с бедни ресурси, обещавайки преносима диагностика на точка за грижа за милиони в развиващите се страни и по света.


Гледай видеото: Трансляция. Часть 2. Транспортные РНК (Юни 2021).