Разделы Партнеры Информация LinkXpress
Вход
Реклама на сайте

Мероприятия

26 Feb 2018 - 01 Mar 2018
05 Mar 2018 - 06 Mar 2018

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
Система BCS XP – один из наиболее широко используемых, полностью автоматизированных анализаторов гемостаза (фото предоставлено компанией Siemens Healthineers).

Комплексное определение метаболического профиля рассмотрено при хроническом воспалении

Воспаление является ответной реакцией организма на повреждающие воздействия, связанные с активацией различных молекулярных механизмов.... Читать дальше

Молекулярная диагностика

посмотреть канал
NutriPhone - мобильная диагностическая платформа для мониторинга индивидуальных уровней витаминов и микронутриентов, адаптированная для работы с системой экспресс-анализов в пунктах оказания медицинской помощи (фото любезно предоставлено Корнеллским университетом).

Экспресс-анализ даст возможность выявлять недостаток питательных веществ и микроэлементов

Технология, которая может изменить способ тестирования дефицита питательных веществ во всем мире, основана на новой 15-минутной... Читать дальше

Гематология

посмотреть канал
Мазок периферической крови, взятой у пациента с эозинофилией, в котором видны пять эозинофилов (фото любезно предоставлено Госпиталем для больных детей в Торонто).

Связанный с уровнем эозинофилов биомаркер способствует выявлению агрессивной формы воспалительного заболевания кишечника

Эозинофилия периферической крови при воспалительном заболевании кишечника связана с неспецифическим язвенным колитом и активным... Читать дальше

Иммунология

посмотреть канал
Диагностика, понимание и лечение болезни Крона будут, по всей видимости, упрощены благодаря исследованию, направленному на разработку лучшего анализа крови для диагностики заболевания (фото любезно предоставлено Университетом штата Аризона).

Иммунопротеомика определяет новые биомаркеры для диагностики болезни Крона

Исследование, базирующееся на новом методе скрининга и направленное на разработку лучшего анализа крови для обнаружения болезни... Читать дальше

Микробиология

посмотреть канал
Анализ Aptima на Mycoplasma genitalium (фото любезно предоставлено Hologic).

Проведена оценка нового анализа Aptima на Mycoplasma genitalium

Возбудитель Mycoplasma genitalium (MG) часто вызывает негонококковый уретрит у мужчин , а также связан с цервицитом, воспалительным... Читать дальше

Патология

посмотреть канал
Сканирующая электронная микрофотография (SEM) клеток рака молочной железы (фото любезно предоставлено SPL).

Анализ крови выявляет резистентность к препаратам, направленным на ген рака молочной железы (BRCA)

Устойчивость к химиотерапии на основе препаратов платины или ингибированию PARP в зародышевой линии носителей мутации BRCA1... Читать дальше

Индустрия

посмотреть канал
По прогнозам специалистов, рынок анализов клинической химии будет расти на 3% в течение следующих пяти лет до 19,7 миллиардов долларов США в 2021 году (фото любезно предоставлено Shutterstock).

Рынок клинической химии достигнет 19,7 миллиардов долларов США в 2021 году

Ожидается, что рынок анализов клинической химии будет расти на 3% в течение следующих пяти лет, начиная с 17,8 миллиардов... Читать дальше
Copyright © 2000-2018 Globetech Media. All rights reserved.