Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
CELLAVISION AB

Миниатюрная технология может улучшить выявление заболеваний

Редакция HospiMedica - Россия
Опубликовано 15 Aug 2017
Print article
В настоящее время микрофлюидные биоаналитические устройства являются предпочтительными диагностическими инструментами. Они измеряют концентрацию биомаркеров болезни в образце пациента, например в крови, который пропускается через поверхность, содержащую иммобилизованные биорецепторы для захвата биомаркера. Они могут демонстрировать вероятность заболевания на основании наличия/отсутствия или на основе сравнения концентрации биомаркера в образце относительно уровня в здоровом организме (Изображение любезно предоставлено Университетом последипломного образования Окинавского  института науки и технологий).
В настоящее время микрофлюидные биоаналитические устройства являются предпочтительными диагностическими инструментами. Они измеряют концентрацию биомаркеров болезни в образце пациента, например в крови, который пропускается через поверхность, содержащую иммобилизованные биорецепторы для захвата биомаркера. Они могут демонстрировать вероятность заболевания на основании наличия/отсутствия или на основе сравнения концентрации биомаркера в образце относительно уровня в здоровом организме (Изображение любезно предоставлено Университетом последипломного образования Окинавского института науки и технологий).
Исследователи разработали улучшенную технологию микроконтактной печати для создания оптимального диагностического устройства из массивов биорецепторов для мультиплексированных микрофлюидных анализов.

Поскольку эффективность микрофлюидных биоаналитических устройств зависит от того, насколько неповрежденными и функциональными являются биорецепторы, иммобилизирование этих биорецепторов без причинения ущерба оказалось сложным. В течение последних двух десятилетий микроконтактная печать, использующая резиновый штамп для иммобилизации биорецепторов, считалась надежным методом для создания множества анализов для различных целей. Однако этот метод также имеет свои недостатки, особенно при использовании в наноразмерных белках и ДНК. При таких размерах методы, используемые в настоящее время в качестве компромиссного разрешения, будь то деформирование штампа или повреждение биорецепторов, приводят к тому, что данные становятся трудно поддающимися обработке в случае диагностики или при других применениях.

В настоящий момент исследователи из Университета последипломного образования Окинавского института науки и технологий (Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University - OIST; Окинава, Япония) разработали последовательность этапов печати, которая устраняет эти проблемы. "Для микроконтактной печати вам нужна печать, чернила и поверхность, а затем вы создаете свой рисунок на этой поверхности – всё очень просто”, — заявила первый автор статьи Шивани Сатиш (Shivani Sathish), аспирант OIST. Штамп изготовлен из полидиметилсилоксана (гибкого и плотного вещества, подобного каучуку, обычно используемого в печатях), чернила представляют собой (3-аминопропил)триэтоксисилан ((3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES – раствор, состоящий из кремний- и оксид-содержащих молекул), а в качестве поверхности было взято стекло.

После покрытия чернилами штамп прижимается к стеклу и затем, после короткой инкубации, удаляется. Результатом является слой APTES со сформированным рисунком на стекле - шахматная доска областей с APTES и пустыми участками. Затем микрофлюидное устройство (содержащее микроканалы, сконфигурированные для направления жидкости через указанные пути) герметично прикладывается поверх стекла с рисунком. Наконец, биорецепторы становятся химически связанными с областями APTES внутри микрофлюидных каналов. Теперь система готова к использованию в качестве диагностического теста путем подачи образца жидкости организма через микрофлюидное устройство, прикрепленное к стеклу.

Раствор APTES имеет подходящую химию. "В зависимости от биорецептора, представляющего интерес, нужно выбрать соответствующую химию, чтобы связать молекулу с APTES", — заявила госпожа Сатиш. Один штамп может быть использован для подготовки анализа с возможностью иммобилизации различных биорецепторов для мультиплексирования. Таким образом, один штамп позволяет проводить множественные тесты и диагнозы на одной поверхности. Эта функция была бы полезна для диагностики сложных заболеваний, таких как рак, которая опирается на тесты, способные обнаруживать множественные маркеры для улучшения диагноза.

Госпожа Сатиш и ее коллеги впервые нанесли наноразмерный рисунок с помощью APTES с использованием чернил, сделанных из APTES в воде, в отличие от агрессивных химикатов, что устранило проблему набухания штампа. Затем они иммобилизировали биорецепторы на поверхности в качестве самой последней стадии процесса, после формирования рисунка APTES и прикрепления микрофлюидного устройства. Присоединив биорецепторы в качестве заключительного шага, исследователи не подвергали их экстремальным и разрушительным воздействиям. Затем они продемонстрировали эффективность конечного устройства, проведя анализ для захвата биомаркеров интерлейкина 6 и человеческого С-реактивного белка, которые часто повышаются во время воспаления.

"Конечная цель - создать портативное устройство”, — заявила профессор OIST Эми Шен (Amy Shen), возглавлявшая исследование. “Если вы предварительно иммобилизировали биорецепторы внутри микрофлюидных устройств, вы можете использовать их в качестве диагностических инструментов по мере необходимости, — продолжила госпожа Сатиш. — В конечном счете вместо того, чтобы иметь целую клиническую группу, которая обрабатывает ваш образец, мы хотим создать возможность, чтобы пациенты смогли сделать это дома самостоятельно".

Исследование, проведенное С. Сатиш и др. (S. Sathish et al.), было опубликовано 5 апреля 2017 года в журнале Analyst.


Ссылки по теме:
Университет последипломного образования Окинавского института науки и технологий


Print article
SIGMA ALDRICH CORP.
Abbott Diagnostics

Каналы

Химия

посмотреть канал
Комплект AbsoluteIDQ p180 идентифицирует и количественно оценивает более 180 метаболитов из пяти различных классов соединений (фото предоставлено Biocrates Life Sciences).

Преддиагностические концентрации метаболитов имеют отношение к риску рака

Рак предстательной железы является вторым наиболее часто диагностируемым раком у мужчин во всем мире, при этом циркулирующий... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Раскрашенное с помощью цифровых технологий изображение вируса Зика, являющегося членом семейства флавивирусов (Flaviviridae), полученное с помощью просвечивающей электронной микроскопии (TEM). Диаметр частиц вируса, окрашенных в красный цвет, составляет 40 нанометров, они имеют внешнюю оболочку и внутренний плотный сердечник (фото любезно предоставила Синтия Голдсмит (Cynthia Goldsmith), CDC).

ELISA на основе антител обнаруживает вирус Зика с высокой специфичностью

Недавно разработанный анализ на основе человеческого моноклонального антитела высокоэффективен для выявления как недавних,... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Исследование показывает, что высокое содержание тромбоцитов в крови является убедительным прогностическим фактором развития рака (фото любезно предоставлено фотобанком Getty Images).

Повышенное количество тромбоцитов в крови позволяет прогнозировать рак

Наиболее распространенный способ диагностики рака заключается в наблюдении за развитием симптомов, и окончательный диагноз... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Анализ на бумажных тест-полосках мог бы помочь людям с сердечной недостаточностью узнать, ухудшается ли их состояние (фото любезно предоставлено Американским химическим обществом).

Анализ на тест-полосках позволяет контролировать болезнь сердца в домашних условиях

Сердечную недостаточность часто можно лечить с использованием лекарственных препаратов и путем изменений в образе жизни,... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Исследователи проверили колонии бактерий с использованием метода, разработанного  для масс-спектрометра, чтобы быстро определить различия между бактериями, устойчивыми и не устойчивыми к колистину, а также определить, какие бактерии обладают устойчивостью, кодируемой плазмидами (фото любезно предоставлено Имперским колледжем Лондона).

Масс-спектрометрия позволяет определить бактерии, устойчивые к колистину

Был разработан метод, в котором используется масс-спектрометрия, направленный на то, чтобы быстро и точно диагностировать... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Новая технология ИИ поможет выявлять рак кожи раньше, чем современные методы, и позволит уменьшить количество ненужных биопсий (фото предоставлено Deposit Photos).

Искусственный интеллект поможет определять рак кожи на ранней стадии

Недавно разработанная технология использует искусственный интеллект (ИИ) для помощи в обнаружении меланомного рака кожи на... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
PerkinElmer заключила окончательное соглашение о приобретении EUROIMMUN Medical Laboratory Diagnostics (фото любезно предоставлено iStock).

PerkinElmer приобретает EUROIMMUN

Компания PerkinElmer, Inc. (Уолтем, штат Массачусетс, США), поставщик продуктов, услуг и решений для рынков диагностических,... Читать дальше
Copyright © 2000-2017 Globetech Media. All rights reserved.