Los investigadores desarrollan el nanobiodevice innovador que habilita la detección rápida del biomarker del cáncer

Como la DNA, el ácido ribonucleico (ARN) es un tipo de biomolécula polimérica esencial para la vida, desempeñando papeles importantes en el tramitación del gen. Los largos cortos del microRNA llamado ARN son más estables que más de largo cadenas del ARN, y se encuentran en líquidos corporales comunes. El nivel de microRNA en líquidos corporales se correlaciona fuertemente con la presencia y el avance del cáncer. Esto significa que el microRNA puede actuar como biomarker fácilmente accesible para diagnosticar el cáncer, que causa sobre el 14% de muertes anualmente por todo el mundo.

Para utilizar el microRNA como biomarker para el cáncer, necesita ser aislada con un proceso rápido, eficiente. Una colaboración llevada por los investigadores en la universidad de Nagoya ha desarrollado un nanobiodevice innovador que puede separar el microRNA de las mezclas de DNA/RNA obtenidas de las células en menos el ms de 100.

El nanobiodevice consiste en un substrato del cuarzo que contiene un arsenal del μm 25×100 de “nanopillars” (las pequeñas olumnas con un diámetro de 250 nanómetro y altura de 100 nanómetro) en “nanoslits bajos” con una altura de 100 nanómetro y fabricado en un microcanal por litografía de haz electrónico.

La capacidad del nanobiodevice de separar el microRNA de la DNA primero fue investigada usando las mezclas que contenían componentes con concentraciones sabidas. Las personas optimizaron las condiciones de la separación, logrando la separación casi completa de microRNA de la DNA en el ms apenas 20. Ésta es la separación completa más rápida de microRNA hasta la fecha.

Los investigadores entonces separaron una mezcla del microRNA, del ARN, y de la DNA aislada de las células usando el nanobiodevice. La separación con la alta resolución fue observada en el ms 100. El nanobiodevice separó el microRNA del ARN y de la DNA debido a las diversas movilidades de estos materiales con la región nanopillar del microcanal.

“Creemos que el nanobiodevice separa el microRNA de mezclas con una combinación de dos diversos comportamientos físicos de polímeros lindados en el arsenal nanopoillar, transporte del desequilibrio e interceptación entrópica,” a Noritada correspondiente autor que Kaji dice. “El campo eléctrico aplicado combina con el nanostructure único del nanobiodevice para generar una fuerza eléctrica fuerte que induzca la concentración y la separación rápidas.”

La velocidad a la cual este nanobiodevice puede separar el microRNA de mezclas complejas significa que es prometedora para la integración con la DNA del nanopore que ordena, que los objetivos para realizar la secuencia directa de la DNA o del ARN hasta una tasa de 1 base/ms. La aproximación desarrollada de la separación del nanobiodevice puede llevar un aislamiento a más rápidamente, más seguro del microRNA, facilitando su uso como biomarker de permitir una detección más rápida y más fácil del cáncer.