Applications de l'ordonnancement de Microfluidic Sanger

L'ordonnancement de Microfluidic Sanger est la mise en place de la méthode de Sanger d'ADN ordonnançant sur une frite ; pour cette raison, ceci tient compte de la manipulation des liquides à la taille submicronique. Exigeant des volumes beaucoup plus petits témoin, l'ordonnancement microfluidic de Sanger automatise les procédés de réaction, de séparation et de dépistage. La graduation plus petite fournit l'avantage de réduire des temps de diffusion et le rapport de surface-endroit-à-volume signifie que le transfert de la chaleur est tout améliorée que la taille est réduite.

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En outre, les systèmes microfluidic au micro et à la nano-écaille réfléchissent plus exactement l'environnement cellulaire, car les procédés de transport physico-chimiques de la plupart de fonction système de systèmes biologiques à la même chose écaillent. Pendant que des frites peuvent être fabriquées à bon marché en grands nombres, les avantages de cette technologie sont appliqués aux laboratoires dans les domaines biomoléculaires tels que l'analyse génétique.

ADN ordonnançant par l'intermédiaire de l'ordonnancement microfluidic de Sanger

Bien qu'il y ait d'autres méthodes élevées de débit de séquencer l'ADN, l'ordonnancement microfluidic de Sanger est une méthode robuste, avec un taux d'erreurs inférieur et des longueurs longtemps relevées (700-800 paires de bases). Ceci rend la méthode particulièrement adaptée pour ordonnancer de grands génomes neufs ou les segments de génome qui sont hautement permutés. Sanger ordonnançant des travaux en comportant un deoxynucleotide fluorescent marqué à l'extrémité terminale d'un fragment d'ADN. Une séquence peut alors être formée avec les fragments d'ADN mis dans la commande par la marque fluorescente de base-détail.

La frite microfluidic comporte tous les procédés importants de Sanger ordonnançant, y compris la purification de mise en chauffage et d'échantillon avant séparation par électrophorèse. Les dispositifs microfluidic entièrement intégrés tiennent compte des liens efficaces entre les procédés de laboratoire, la perte réduisante à un minimum et la dilution des échantillons. Les développements ultérieurs de la sur-frite de processus ont formé la capacité d'ordonnancer par dénaturation. Les éclats fluorescent marqués de Sanger, qui sont détail de base de fin, dénaturent séquentiellement par la chauffage. Pendant que la température de la dénaturation marque avec le nombre de bases, la diminution du signe fluorescent fournit la séquence de bases.

Dispositifs et séquençage du génome microfluidic entièrement intégrés

Il y a une demande en expansion des applications médicales et personnelles de séquençage du génome, avec la recherche pour le médicament personnalisé en cours. Les variants génétiques trouvés dans un génome individuel ont la capacité d'être employé comme bornes pour :

  1. Diagnostic.
  2. Pronostic.
  3. Prévention de trouble.
  4. Objectifs de demande de règlement.

Les futurs avancements dans ce domaine exigeront l'opération principale de l'ordonnancement d'ADN. Tandis que l'autre ADN ordonnançant des méthodes ont un haut débit, l'ordonnancement microfluidic de Sanger réalise rapide et le petit prix ADN ordonnançant des copies uniques de la matrice d'ADN, qui effectue la technique en particulier adaptée à ordonnancer de grands génomes à partir des cellules.

L'ADN intégré par Microbead ordonnançant le bioprocessor (d'ESPRITS) intègre les technologies exigées pour amplifier une matrice unique et puis exécuter l'ordonnancement de Sanger. la matrice de l'Unique-copie ADN est amplifiée avec les microbeads functionalized par amorce dans une solution de nanoliter. Les barbes clonales produites sont alors introduites au bioprocessor d'ESPRITS qui exécute l'ordonnancement intégré de Sanger. Le nanoliter-volume intégré ordonnançant le système a été montré à pour épargner le coût, temps et espace par rapport à l'ordonnancement entier conventionnel de Sanger de génome. Le dispositif microfluidic fournit le potentiel pour concevoir un système réalisable qui peut être employé pour l'ordonnancement personnel de débit moyen.

Dispositifs de Microfluidic et profilage légal d'ADN

L'ordonnancement d'ADN est également exigé pour l'inspection des séquences répétées en tandem courtes (STRs). STRs sont des courtes séquences de polymorphismes appelés de variation génétique qui peuvent varier de la personne à personne. Le STRs le plus variable sont utile pour l'identification humaine et sont par habitude employés dans des cas légaux. En raison de ceci, les dispositifs microfluidic ont la capacité d'accélérer l'ADN légal profilant des scènes du crime. Les techniques de laboratoire multiples intégrées dans une frite fournissent une durée de l'analyse rapide. Les frites retiennent l'échantillon dans un environnement microfluidic fermé réduisant le risque de contamination transversale. Les dispositifs de Microfluidic sont portable et fréquemment conçu pour à usage unique, signifiant ils fournissent à la possibilité d'analyse à la scène du crime le risque réduit de contamination. Cependant, la plupart des types d'entrées pour les dispositifs microfluidic sont lysate ou matériau génomique déjà épuré, exigeant la pré-préparation. Quelques dispositifs commerciaux ont été développés qui utilisent les écouvillons buccaux comme entrée, mais exigeront normaliser pour la validation de preuve.

Sources

  1. Yeo, L.Y. et autres 2011. Dispositifs de Microfluidic pour des bioapplications. Petit, 3, Pp. 12-48. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201000946/abstract
  2. Offit, K. 2011. Médicament personnalisé : génomique neuve, vieilles leçons. Génétique humaine, 130, Pp. 3-14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3128266/
  3. Bruijns, B. et autres 2016. Dispositifs de Microfluidic pour l'analyse de l'ADN légale, biocapteurs, 6, e41. http://www.mdpi.com/2079-6374/6/3/41
  4. Liu, P. et Mathies, R.A. 2009. Systèmes microfluidic intégrés pour l'analyse génétique performante, tendances en biotechnologie, 27, Pp. 572-581. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779909001206

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Last Updated: Feb 26, 2019

Shelley Farrar Stoakes

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Shelley Farrar Stoakes

Shelley has a Master's degree in Human Evolution from the University of Liverpool and is currently working on her Ph.D, researching comparative primate and human skeletal anatomy. She is passionate about science communication with a particular focus on reporting the latest science news and discoveries to a broad audience. Outside of her research and science writing, Shelley enjoys reading, discovering new bands in her home city and going on long dog walks.

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