I ricercatori sviluppano il nanobiodevice innovatore che permette alla tempestiva rilevazione del biomarcatore del cancro

Come DNA, l'acido ribonucleico (RNA) è un tipo di biomolecola polimerica essenziale per vita, svolgendo i ruoli importanti nel trattamento del gene. Le brevi lunghezze di microRNA chiamato RNA sono più lungamente più stabili delle catene del RNA e sono liquidi corporei in comune trovati. Il livello di microRNA in liquidi corporei è correlato forte con la presenza e l'avanzamento di cancro. Ciò significa che il microRNA può fungere da biomarcatore facilmente accessibile per diagnosticare il cancro, che causa annualmente più di 14% delle morti universalmente.

Per usare il microRNA come biomarcatore per cancro, deve essere isolata da una rapida, trattamento efficiente. Una collaborazione piombo dai ricercatori all'università di Nagoya ha sviluppato un nanobiodevice innovatore che può separare il microRNA dalle miscele di DNA/RNA ottenute dalle celle meno in spettrografia di massa di 100.

Il nanobiodevice consiste di un substrato del quarzo che contiene una schiera del μm 25×100 “dei nanopillars„ (piccole colonne con un diametro di 250 nanometro e un'altezza di 100 nanometro) “nei nanoslits„ bassi con un'altezza di 100 nanometro e da costruzione in un microchannel dalla litografia del fascio di elettroni.

La capacità del nanobiodevice di separare il microRNA da DNA in primo luogo è stata studiata facendo uso delle miscele che contengono le componenti con le concentrazioni conosciute. Il gruppo ha ottimizzato gli stati della separazione, raggiungenti la separazione quasi completa di microRNA da DNA in spettrografia di massa appena 20. Ciò è la separazione completa più veloce di microRNA fin qui.

I ricercatori poi hanno separato una miscela di microRNA, di RNA e di DNA isolato dalle celle facendo uso del nanobiodevice. La separazione con l'alta risoluzione è stata realizzata in spettrografia di massa 100. Il nanobiodevice ha separato il microRNA da RNA e da DNA a causa delle mobilità differenti di questi materiali con la regione nanopillar del microchannel.

“Crediamo che il nanobiodevice separi il microRNA dalle miscele con una combinazione di due comportamenti fisici differenti dei polimeri limitati nella schiera nanopoillar, trasporto di non equilibrio ed intrappolamento entropico,„ Noritada che corrispondente autore Kaji dice. “Il campo elettrico applicato si combina con il nanostructure unico del nanobiodevice per generare una forte forza elettrica che induce la concentrazione e la separazione rapide.„

La velocità a cui questo nanobiodevice può separare il microRNA dalle miscele complesse significa che sta promettendo per integrazione con il DNA del nanopore che ordina, che obiettivi per realizzare ordinamento diretto del DNA o del RNA ad un tasso di 1 base/spettrografia di massa. L'approccio sviluppato della separazione di nanobiodevice può piombo isolamento a più velocemente, più affidabile di microRNA, facilitante il suo uso come biomarcatore permettere la rilevazione più rapida e più facile di cancro.