Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Bu iletişim kuralı birden fazla Nükleik asitlerin kullanımı kolay bir tek, testinde görsel algılama için uygulanan küçük, kullanıma hazır bir kaset imalatı açıklar. Bu yaklaşım, kılcal bir dizi GDO hedefleri çok katmanlı ve yüksek verimli tespiti için kullanıldı.
Çoklu hedef, kısa süre ve kaynak uygun yöntemlerden birden çok nükleik asitler tek bir test kolay tespiti için acilen ihtiyaç vardır hastalık tanı, mikrobiyal izleme, genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) algılama, ve adli analiz. Sakin (Capillary Array tabanlı Loop-aracılı izotermal amplifikasyon Multiplex nükleik asitler görsel algılanması için) olarak adlandırılan platformu daha önce anlatmıştık. Burada, geliştirilmiş imalat ve bu platform için performans işlemleri açıklanmaktadır. Burada, Nükleik asitlerin multiplex görsel algılama için kılcal dizi tarafından monte küçük, kullanıma hazır bir kaset geçerli. Kılcal damar kılcal damarlar içinde izotermal amplifikasyon (lamba) döngü-aracılı astar setleri sabitleme önce bir hidrofobik ve hidrofilik kalıp içine önceden tedavi dizidir. Sonra derleme yükleme bağdaştırıcısının lamba tepki karışımı yüklü ve tek bir pipetting adım kapiller zorla nedeniyle her kılcal damar içine izole. LAMBA reaksiyonlar kılcal paralel gerçekleştirilir. Sonuçları görsel olarak el UV el feneri ile aydınlatma tarafından okunur. Bu platformu kullanarak, sık sık yüksek özgüllük ve duyarlılık ile öğeleri ve GDO örnekleri genlerinde görünmüyor 8 izleme göstermektedir. Özetle, burada açıklanan platformu birden çok nükleik asitler algılama kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Biz alanlarında yüksek üretilen iş nükleik asit analizi gerekli olduğu yerde geçerli olacağına inanıyoruz.
Aynı anda birden fazla nükleik asitler tespiti için düşük maliyetli, hızlı ve kullanımı kolay sistemleri Klinik teşhis1,2,3, GDO algılama4gibi alanlarda geniş bir alanda acilen ihtiyaç vardır, 5,6,7,8,9, analiziniz10,11ve özellikle nokta-in-bakım testleri (POCTs), nerede izleme mikrobiyal kaynaklar genellikle sınırlı12,13,14vardır.
Polimeraz zincir tepkimesi (PCR), gerçek zamanlı PCR ve çoklu PCR, türev yöntemleri de dahil olmak üzere bu alanlardaki algılama için en yaygın olarak uygulanan bir tekniktir. Ancak, bu yöntemler genellikle sadece bir hedef bir test15 dakika içinde algılamak ve elektrik ve sofistike profesyonel ekipman gerektirir.
Nükleik asitler algılamak için başka bir gelecek vaat eden ilk tarif eden 200016izotermal amplifikasyon (lamba), döngü-aracılı teknolojisidir. LAMBA yüksek verim DNA algılama yöntemi vardır. Teorik olarak, tek bir sabit sıcaklık, (Yani, 60-65 ° C arasında) gerçekleştirilen bir saat içerisinde amplicons 109 kopya 1 kopya yükseltmek. Başarılı amplifikasyon çözünmez yan ürünü pirofosfat büyük miktarda üretmek ve bulanıklık17doğrudan çıplak gözle tarafından gözlenen, bir değişiklik neden. Renk değişikliği, metal iyonları veya floresan boyalar Calcein18, nükleik asit boya19ve hidroksil naftol mavi20gibi eklenmesi tarafından da görülebilir. Yüksek hassasiyet avantajları ve işlem kolaylığı nedeniyle, lamba nükleik asit algılama içinde yaygın olarak uygulanmaktadır.
Şu anda, başlıca iki stratejiler multiplex lamba deneyleri için vardır. Biri birden çok lamba alarak birden fazla lamba deneyleri gerçekleştirmeye astar ayarlar içinde bir tüp21,22,23. Ancak, çokluğu ve amplifikasyon verimliliği iç parazit ve farklı astar kümeleri arasında rekabet tarafından sınırlı. Ayrıca, farklı lamba ürünleri aynı tepki olarak tanımlamak zor olabilir. Başka bir strateji üzerinde fiziksel yalıtım dayanmaktadır. Farklı astar kümeleri bireysel küçültülmüş bölmeleri izole ve birden çok lamba reaksiyonlar sonra aynı anda gerçekleştirilen24,25. Genellikle mikrosıvısal çip üzerinde temel alır, bu yaklaşımların yüksek üretilen iş lamba reaksiyonlar için olası bir çözüm sunar. Ancak, cips üretimi ve multiplex öncesi kaplama astar kümeleri karmaşıktır maliyetleri artırmak ve tekrarlanabilirlik azaltmak.
Son zamanlarda, bazı çalışmalar mikrosıvısal çip karmaşık imalatı bypass ve düşük maliyetli algılama26,27elde ettik kılcal performanslı lamba tepkileri anlatmıştık. Örnekleri ve reaksiyon Kimyasalları (farklı astar kümeleri dahil olmak üzere) olmalı ayrı ayrı hazırlanan ve farklı teslim çünkü ancak, yüksek üretilen iş analizi açısından, bu kılcal PCR şerit tüpler, minyatür sürümleri için benzer reaksiyon biriminde bulunan kılcal damarlar. Paralel ve çok katmanlı analiz elde etmek için örnekleri ya da reaktifler paralel yükleme için ek donanımları, örneğin bir çok kanallı şırınga pompa, gereklidir.
Nükleik asitler multiplex algılanması için geçerli yöntemleri ile ilişkili sınırlamalarını aşmak için kılcal bir dizi görsel lamba teknoloji birleştiren bir minyatür platformu geliştirdi. Bu platform çoklu hedef, kompakt, düşük maliyetli ve kolay28çalışmasına boyutu. Burada, kapiller dizi imal ve lamba reaksiyonlar dizideki gerçekleştirmek nasıl ayrıntıları açıklamak. Burada açıklanan protokol genetiği değiştirilmiş organizma (GDO) algılama bir model olarak kullanarak standart. Önemlisi, bu iletişim kuralı diğer nükleik asit hedefler yüksek üretilen iş tespiti de kullanılabilir.
Not: Bu protokol istenen mikro kanallar ve yükleme adaptörü için şekil taşıyan paslanmaz çelik kalıp önceden yaptığınızı varsayar (3D dosyaları ek dosyalar 1 sağlanan ve 2. ). Bu iletişim kuralı da bitki DNA izolasyon zaten yapılmıştır varsayar.
1. kılcal dizi tabanlı kullanıma hazır kaset imalatı
lamba astar sabitleme mix bileşenler (başlangıç konsantrasyonu) | birim (μL) |
GKD 2 O | 17,0 |
Chitosan (% 1.3) | 1.0 |
FIP/BIP astar (20 mikron) | 2.0/2.0 |
LoopF/LoopB astar (20 mikron) | |
F3/B3 astar (20 mikron) | 0.5/0,5 |
Toplam hacim | 25.0 |
Tablo 1: lamba bileşenleri reaktifler sabitleme astar. Mix sabitleme lamba astar bileşenleri tablonun sol sütununda listelenir ve her bileşen hacmi sağ sütunda listelenir.
Resim 1: kaset imalat ve montaj. (bir) paslanmaz kalıp ve PDMS destekler. Kalıp 3 bölümden oluşur: silindir, Barajı kurulu ve ayağı plaka. (b) PDMS şematik destek imalat ve montaj kapiller kaset. Tüm süreç 5 adım içerir: 1. dökme, PDMS 2. kalıp kaldırma, 3. kılcal ekleme ve yüzey kaplama, 4. Astar sabitleme ve 5. Kaset demirleme. 1. PDMS kalıp silindir içine dökün; 2. kalıp PDMS kaldırmak için itme Barajı kurulu dışarı destek; 3. kat PDMS aşağı yüzeyine desteklemek ve kılcal PDMS yerleştirin destek, son olarak PDMS destek üst yüzey kat ve kılcal maruz. Kalın mavi çizgi süper hidrofobik kat gösterir; 4. Astar bireysel kılcal ayarla yük; 5. tek bir 96-şey plaka kapiller dizide çapa ve adaptör üzerine yükleme bir örnek yükleyin. Ayrıntıları protokol adımları 1.1-1.9 anlatmıştık. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
2. lamba performans reaksiyon kapiller dizideki
lamba bileşenleri (ilk konsantrasyon) | birim (μL) |
GKD 2 O | 11,6 |
MgSO 4 (100 mM) | 2.0 |
dNTPs (25 mM) | 1.4 < /t d > |
Betaine (5 M) | 4.0 |
tampon (10 x) | 2.5 |
Calcein (1,25 mM) | 0.5 |
MnCl 2 (25 mM) | 0.5 |
Bst < /Em > polimeraz (8 U/μL) | 1.5 |
DNA bitki (10 ng/μL) | 1.0 |
Toplam hacim | 25.0 |
Tablo 2: Tepki sistemi kapiller dizi lamba. Kılcal dizi lamba bileşenlerinin tepki sisteminin bileşenleri sol sütununda listelenir ve her bileşen hacmi sağ sütunda listelenir.
Şekil 2: örnek yükleme yükleme adaptörü kullanarak diyagram. Resim mavi çözüm örnek olarak istihdam yükleme işlemi gösterir. İpucu giriş yerleştirin ve örnek adaptör yavaş yavaş enjekte ve adaptörü ile kilitli ipucu kaldır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
3. sonuçları okuma ve veri analizi
Bu yöntemde, Çapraz bulaşma farklı kılcal damarlar arasında örnek yükleme sırasında önlemek önemlidir. Bu amaçla, hangi bireysel kılcal astar korumak kitosan tanıtıldı. O ya da değil amele olup olmadığını sınamak için "T" ve "U", deseni ile kılcal kaset set ADH1 (Mısır endojen referans gen) astar gösterildiği gibi önceden tamir ettik şekil 3a. Beklendiği gibi yalnızca bulunan kılcal astar g...
Burada, sakin platformu gösterdi hangi lamba teknolojisi ile kılcal bir dizi birleştiren, aynı anda birden çok gen GDO ile ilgili hedef tek bir son derece etkili ve kolay test çalışmasına tespiti sağlar.
Multiplex lamba reaksiyonlar kasete başarıyla uygulamak için üç kritik noktaları fark gerekir. İlk olarak, kılcal üst tarafında ve kapiller dizi hidrofilik ve hidrofobik desen için aynı yükseklikte ulaşmak reaktifler tüm kılcal aynı anda yüklemek için kritik. İlk ...
Yazarlar ifşa gerek yok.
Bu çalışmada kısmen Ulusal doğal Bilim Vakfı, Çin hibe (31370813, 3147670, 31670831 ve 31600672,), ulusal transjenik bitki özel Fonu (2016ZX08012-003, 2016ZX08012-005), Program tarafından yeni yüzyıl mükemmel yeteneklerini için finanse edildi Üniversitesi, ulusal anahtar araştırma ve geliştirme projesi (2016YFA0500601) Çin ve Çin doktora sonrası Bilim Vakfı (2016M 591667).
Name | Company | Catalog Number | Comments |
UltraEverDry(super-hydrophobic coat) | UltraTech | 4001 | supplier:Exiron chemistry(CHINA) CO.,LTD. |
PDMS | Dow Corning | 8332557 | |
Bst polymerase | New England BioLabs | M0275L | |
betain | Sigma-Aldrich | B0300-1VL | |
calcein | Sigma-Aldrich | C0875-5G | |
MnCl2 | Sigma-Aldrich | MKBP0495V | |
MgSO4 | New England BioLabs | B1003S | |
dNTPs | Shanghai Sangon | B804BA0022 | |
chitosan | Shanghai Sangon | LJ0805S309J | |
Photoshop 7.0 software | Adobe Systems Inc., CA, USA | Image analysis | |
GenePix Pro 6.1 | Molecular Devices, CA, USA | microarray analysis software | |
AutoCAD | Adobe Systems Inc. | 3D construction software | |
UV filter (ZWB2) | YXSensing | supplier : taobao |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır