Мы используем технологию cookie для понимания того, как вы пользуетесь нашим сайтом. Под этим подразумевается персонализированный контент и реклама. Для того, чтобы узнать больше - нажмите сюда. Пользуясь данным сайтом вы подтверждаете согласие с нашей политикой. Политика cookie.
Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте
Direct Effect Media/Illumina

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

Каналы

Химия

посмотреть канал
Дефицит витамина D может указывать на более высокий уровень липидов в плазме (фото предоставлено bluehorizon).

Высокий уровень витамина D связан с низким уровнем холестерина

Известно, что витамин D необходим для поддержания здоровья костей, а низкие уровни 25 (OH) D в сыворотке крови повышают риск... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
Папиллярные линии на пальце (фото предоставлено Wikimedia Commons).

Новый анализ отпечатков пальцев точно идентифицирует лиц, употребляющих героин и кокаин

Протокол испытаний, основанный на анализе жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии (ЖХ-МС), точно выявляет уровни запрещенных... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
HiSeq 4000 Systems использует инновационную технологию структурированных проточных ячеек для обеспечения быстрого и высокопроизводительного секвенирования (фото любезно предоставлено Illumina).

Молекулярные тесты являются эквивалентными анализу костного мозга на множественную миелому

Множественная миелома (ММ) представляет собой гематологическую злокачественную опухоль, характеризующуюся инфильтрацией костного... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Времяпролётный масс-спектрометр с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией SimulToF (фото любезно предоставлено Virgin Instruments).

Белковая подпись влияет на исход при метастатической меланоме

Клинические результаты метастатической меланомы при применении антител ниволумаба и пембролизумаба, действующих против PD-1... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Колонии Mycobacterium chimaera, выращенные на агаре; инфекции могут привести к тяжелым последствиям, включая пневмонию и смерть. Отдельно вызывает беспокойство тот факт, что у пациентов, инфицированных M. chimaera, признаки инфекции могут не проявляться в течение от нескольких месяцев до нескольких лет после контакта с патогеном, что затрудняет обнаружение и диагностику (фото любезно предоставлено CDC).

Выявлена послеоперационная инфекция, которая может привести к различным заболеваниям

Случаи инфекции, вызванной Mycobacterium chimaera после кардиохирургических вмешательств, возникающей вследствие использования... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Гистопатологическая микрофотография биопсии печени со стеатогепатитом, демонстрирующим дегенерацию гепатоцитов с раздуванием – форму апоптоза (фото любезно предоставлено Nephron).

Система анализа изображений оценивает активность НС-заболеваний

Неалкогольный стеатогепатит (НС) представляет собой прогрессирующую форму неалкогольной жировой болезни печени (НЖБП), при... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
Глобальный рынок портативных устройств мониторинга уровня глюкозы в крови, как ожидается, будет в основном стимулироваться государственными и частными инициативами по сокращению случаев заболевания диабетом (фото любезно предоставлено Roche).

Определены основные факторы, влияющие на глобальный рынок портативных устройств мониторинга уровня глюкозы

Ожидается, что глобальный рынок устройств мониторинга уровня глюкозы в крови будет расти с совокупными темпами годового роста... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.