撫生試劑-日本研制出RNA檢測(cè) 20分鐘搞定
發(fā)布時(shí)間:2014-03-11瀏覽次數(shù):1292返回列表
來自日本RIKEN先端科學(xué)研究所的研究人員開發(fā)了一種無動(dòng)力(power-free)微流體芯片可以在僅僅20分鐘內(nèi)檢測(cè)來自小樣本量的 microRNA。由于大大降低了檢測(cè)所需的時(shí)間和樣本量,這種芯片為早期醫(yī)療點(diǎn)診斷( point-of-care diagnostics )癌癥和阿爾茨海默氏癥等疾病奠定了基礎(chǔ)。
microRNA(miRNA)是一類天然存在的非編碼RNA,在基因調(diào)控中扮演著重要角色。參與了細(xì)胞內(nèi)廣泛的生理過程,包括發(fā)育、分化、增殖、凋亡等。在癌癥、阿爾茨海默氏癥等疾病中隨著疾病進(jìn)程體液中某些miRNA的濃度隨之增高,人們由此希望能通過這些短RNA掌握更快速、更準(zhǔn)確診斷的關(guān)鍵?,F(xiàn)有的敏感miRNA檢測(cè)技術(shù)需要數(shù)天才能獲得診斷,相關(guān)設(shè)備只能通過專業(yè)培訓(xùn)人員操作,使其在許多情況下無法使用。
該研究小組于是著手克服這些障礙,開發(fā)一種只需少量樣品,快速、易用的醫(yī)療點(diǎn)診斷設(shè)備。在早先的研究中,該研究小組開發(fā)了一種采用聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微芯片設(shè)備。PDMS是一種硅樹脂化合物,具有空氣吸收特性,可將試劑拉入捕獲探針(capture probe)中進(jìn)行分析。這種抽泵技術(shù)無需外部動(dòng)力源,設(shè)計(jì)簡化,但由于需要大量的樣本不適合實(shí)際應(yīng)用。
新設(shè)備也利用PDMS作為空氣泵,但卻通過一種稱作層流輔助樹枝狀擴(kuò)增(laminar flow-assisted dendritic amplification ,LFDA)的信號(hào)放大技術(shù)大大提高了這一方法的靈敏度。先,將結(jié)合特異miRNA序列的DNA片段固定在玻璃表面,與miRNA樣本一起進(jìn)行分析,然后其上插入一層PDMS,中間有通道。在真空中抽空空氣,PDMS誘導(dǎo)一種泵效應(yīng),吸引擴(kuò)增試劑,進(jìn)入通道入口,通過通道與miRNA接觸,生成熒光標(biāo)記的樹枝狀結(jié)構(gòu),隨著時(shí)間增長,可快速進(jìn)行檢測(cè)。
這一技術(shù)的敏感性將診斷所需的樣本量減少到只需0.25埃摩爾(10-18摩爾),比早先的模型靈敏度提高1000倍數(shù)。檢測(cè)時(shí)間僅需20分鐘,這些特性使得這一自供能設(shè)備適用于資源匱乏的環(huán)境,有希望成為供發(fā)展家和各地百萬人使用的便攜式醫(yī)療點(diǎn)診斷設(shè)備。