Name: on-chip isotachophoresis for separation of ions and purification of nucleic acids
Uploaded: 2012-03-02T13:00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids at JoVE.com

אנו בתודה להכיר במימון DARPA פוקוס בחסות מיקרו / ננו יסודות fluidics (MF3) מרכז תחת חוזה מספר N66001-10-1-4003, ומן DARPA מענק N660001-09-C-2082.

<ol>
	<li>Jung, B., Bharadwaj, R., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-chip+millionfold+sample+stacking+using+transient+isotachophoresis.">On-chip millionfold sample stacking using transient isotachophoresis.</a> Anal. Chem. 78 (7), 2319-2319 (2006).</li><li>Jung, B., Zhu, Y., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+100+am+fluorophores+using+a+high-sensitivity+on-chip+CE+system+and+transient+isotachophoresis.">Detection of 100 am fluorophores using a high-sensitivity on-chip CE system and transient isotachophoresis.</a> Anal. Chem. 79 (1), 345-345 (2007).</li><li>Everaerts, F. M., Beckers, J. L., Verheggen, T. P. E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isotachophoresis:+Theory,+instrumentation,+and+applications.">Isotachophoresis: Theory, instrumentation, and applications.</a> Elsevier Science &#38; Technology. , (1976).</li><li>Khurana, T. K., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preconcentration,+separation,+and+indirect+detection+of+nonfluorescent+analytes+using+fluorescent+mobility+markers.">Preconcentration, separation, and indirect detection of nonfluorescent analytes using fluorescent mobility markers.</a> Anal. Chem. 80 (1), 279-279 (2008).</li><li>Bercovici, M., Kaigala, G. V., Backhouse, C. J., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluorescent+carrier+ampholytes+assay+for+portable,+label-free+detection+of+chemical+toxins+in+tap+water.">Fluorescent carrier ampholytes assay for portable, label-free detection of chemical toxins in tap water.</a> Anal. Chem. 82 (5), 1858-1858 (2010).</li><li>Bercovici, M., Kaigala, G. V., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Method+for+analyte+identification+using+isotachophoresis+and+a+fluorescent+carrier+ampholyte+assay.">Method for analyte identification using isotachophoresis and a fluorescent carrier ampholyte assay.</a> Anal. Chem. 82 (5), 2134-2134 (2010).</li><li>Kaigala, G. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniaturized+system+for+isotachophoresis+assays.">Miniaturized system for isotachophoresis assays.</a> Lab Chip. 10 (17), 2242-2242 (2010).</li><li>Chambers, R. D., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+and+quantification+of+isotachophoresis+zones+using+nonfocusing+fluorescent+tracers.">Imaging and quantification of isotachophoresis zones using nonfocusing fluorescent tracers.</a> Anal. Chem. 81 (8), 3022-3022 (2009).</li><li>Schoch, R. B., Ronaghi, M., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+and+selective+extraction,+isolation,+preconcentration,+and+quantitation+of+small+RNAs+from+cell+lysate+using+on-chip+isotachophoresis.">Rapid and selective extraction, isolation, preconcentration, and quantitation of small RNAs from cell lysate using on-chip isotachophoresis.</a> Lab Chip. 9 (15), 2145-2145 (2009).</li><li>Persat, A., Marshall, L. A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Purification+of+nucleic+acids+from+whole+blood+using+isotachophoresis.">Purification of nucleic acids from whole blood using isotachophoresis.</a> Anal. Chem. 81 (22), 9507-9507 (2009).</li><li>Bercovici, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+detection+of+urinary+tract+infections+using+isotachophoresis+and+molecular+beacons.">Rapid detection of urinary tract infections using isotachophoresis and molecular beacons.</a> Anal. Chem. 83 (11), 4110-4110 (2011).</li><li>Marshall, L. A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extraction+of+DNA+from+malaria-infected+erythrocytes+using+isotachophoresis.">Extraction of DNA from malaria-infected erythrocytes using isotachophoresis.</a> Anal. Chem. 83 (24), 9715-9715 (2011).</li><li>Persat, A., Chambers, R. D., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basic+principles+of+electrolyte+chemistry+for+microfluidic+electrokinetics.+Part+I:+Acid-base+equilibria+and+pH+buffers.">Basic principles of electrolyte chemistry for microfluidic electrokinetics. Part I: Acid-base equilibria and pH buffers.</a> Lab Chip. 9 (17), 2437-2437 (2009).</li><li>Garcia-Schwarz, G., Bercovici, M., Marshall, L. A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sample+dispersion+in+isotachophoresis.">Sample dispersion in isotachophoresis.</a> J. Fluid Mech. 1 (1), 1-1 (2011).</li><li>Kohlrausch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=&#220;ber+concentrations-verschiebungen+durch+electrolyse+im+inneren+von+l&#214;sungen+und+l&#214;sungsgemischen.">&#220;ber concentrations-verschiebungen durch electrolyse im inneren von l&#214;sungen und l&#214;sungsgemischen.</a> Ann. Phys. 298 (10), 209-209 (1897).</li><li>Alberty, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moving+boundary+systems+formed+by+weak+electrolytes.+Theory+of+simple+systems+formed+by+weak+acids+and+bases.">Moving boundary systems formed by weak electrolytes. Theory of simple systems formed by weak acids and bases.</a> J. Am. Chem. Soc. 72 (6), 2361-2361 (1950).</li><li>Jovin, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiphasic+zone+electrophoresis.+I.+Steady-state+moving-boundary+systems+formed+by+different+electrolyte+combinations.">Multiphasic zone electrophoresis. I. Steady-state moving-boundary systems formed by different electrolyte combinations.</a> Biochem. 12 (5), 871-871 (1973).</li><li>Persat, A., Santiago, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA+profiling+by+simultaneous+selective+isotachophoresis+and+hybridization+with+molecular+beacons.">MicroRNA profiling by simultaneous selective isotachophoresis and hybridization with molecular beacons.</a> Anal. Chem. , (2011).</li></ol>

אין לנו מה למסור.

השיטות ITP שהוצג לאפשר זיהוי מהיר, רגיש, ויציב וטיפול מולקולות יוניים. האתגר העיקרי בשימוש ITP היא בחירה נכונה של מאגרים לה טמפ ו TE. ב ITP anionic, אנחנו בדרך כלל לבחור כלוריד כמו אניון מובילה כי היא חומצה חזקה עם הניידות המוחלטת גבוהה מאוד, ולכן יש מאפיינים מאוד לחיזוי. לכן, הבחירה חיץ anionic ITP הוא מופחת בדרך כלל בחירה נכונה TE counterion. עבור ניסויים התמקדות סלקטיבית, בחירה TE הוא קריטי כדי הרחקה של זיהום יונים. ביישומים שבהם מזהמים אינם נוכחים, נמוך ניידות TE יעיל מוביל לשיעור מהיר יותר של התמקדות. אנו ממליצים להשתמש הבאות, יחסית מחונך anionic יונים טה: MES, מגבים, HEPES, tricine. הבחירה של counterion משפיע הן pH מערכת וניידות TE יעיל. Counterions נפוצים הם טריס (pKa 8.1) ו-BIS טריס (pKa 6.4). מבחני הדורשים pH נמוך או גבוה, מומלץ פירידין (pKa 5.25) וethanolamine (pKa 9.5), בהתאמה. בלוחות 1 ו -2, עבור ITP anionic קטיוני, בהתאמה, אנו מסכמים כמה דוגמאות חיץ שימושיים. אנחנו לוקחים HCl כמו יון נתרן LE anionic וכפי קטיוני LE יון, ואנחנו מניחים 100 כוח יונית מ&quot;מ למאגר LE. הקורא יהיה לציין כי יונית מאגר כוח הפרוטוקולים שלנו (וגם לוחות 1-2) תמיד גדול או שווה ל 10 מ&quot;מ. אמנם באופן תיאורטי את הפיסיקה של ITP חל על כוח יונית נמוך 10 מ&quot;מ, מזהמים טבעיים (חומצה פחמתית למשל מתגובה בין מים דו תחמוצת הפחמן באטמוספירה) ליד רמה 1 mM לעתים קרובות להגביל את השימוש המעשי של מאגרים נמוכים כוח יוניים. נציין, כי מנגנון התמרה האות אינו מוגבל מבחני שהוצגו בפרוטוקול זה. כפי שנאמר בקצרה חלק 5, במצב הרמה מטוהרים אזורי ניתן לאתר באמצעות שינוי המוליכות המקומי, absor UV, טמפרטורה bance, או אינדקס השבירה. בקבוצה שלנו, פיתחנו שיטה אשר מנצל ampholytes הספק ניאון לאיתור זיהוי רגיש של analytes ידוע. 5 בניסויים מצב שיא, בדיקות ספציפיות ניתן לתייג analytes ממוקדים. בדוגמה אחת, אנו משתמשים באלומות מולקולריות - בדיקות oligonucleotide כי לזרוח על ההכלאה רצף היעד שלהם - כדי לזהות DNA היעד או מולקולות רנ&quot;א עם סגוליות גבוהה 11,18. בעוד ITP היא איתנה יחסית פיזור הנגרמת על ידי זרימת הלחץ מונע EOF, EOF מוגזמת עלולה לגרום לקיפאון של ממשק ITP, שם מהירות EOF אומר הופך שווה למהירות ITP. 14 EOF חזקה כזו מתרחשת בעיקר בתנאים של pH גבוה וחוזק יוני נמוך. מסיבה זו, אנו ממליצים על שימוש מאגרים עם pH 8 או נמוך יותר ועם כוח יונית בסדר גודל של 100 מ&quot;מ, אם נוח. מניסיוננו, PVP הואביותר ציפוי יעיל לדיכוי EOF שבבי בורוסיליקט. עם זאת, בגלל המאפיינים שלה סנון, PVP לא יכול להיות מתאים עבור יישומים מסוימים, כגון התמקדות הדנ&quot;א הגנומי. בניסויים, אנו צופים כי התוספת של PVP יכול לצמצם במידה ניכרת את ניידות הדנ&quot;א הגנומי המוחלט (עד כדי כך שהוא לא מתמקד). במקרים אלה ציפוי silanol כגון Sigmacote ב conjuction עם פעילי שטח (למשל טריטון X-100) יכול להיות גם יעיל בהפחתת EOF. 10 <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td colspan="4"> TE אניון (pKa -1) </td></tr><tr><td> Counterion חציצה (pKa 1) </td><td> MES (6.10) </td><td> מגבים (7.20) </td><td> HEPES (7.50) </td><td> tricine (8.15) </td></tr><tr><td> ethanolamine (9.50) </td><td> 21.41 </td><td> 20.40 </td><td> 17.38 </td><td> 22.85 </td></tr><tr><td> טריס (8.08) </td><td> 21.00 </td><td> 19.23 &lt;/ Td&gt; <td> 15.84 </td><td> 17.56 </td></tr><tr><td> BIS-טריס (6.40) </td><td> 18.22 </td><td> 10.41 </td><td> 7.30 </td><td> 5.23 </td></tr><tr><td> פירידין (5.18) </td><td> 1.01 </td><td> 3.72 </td><td> 2.42 </td><td> 1.48 </td></tr></tbody></table> טבלה 1. ניידות גודל אפקטיבי (× 10 -9 מ &#39;2 / V / s) של אזור מותאם אנליטי טהור ITP anionic שם LE הוא 100 מ&quot;מ HCl ו 200 חציצה counterion מ&quot;מ. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td colspan="4"> TE קטיון (pKa 1) </td></tr><tr><td> Counterion חציצה (pKa -1) </td><td> ethanolamine (9.50) </td><td> טריס (8.08) </td><td> BIS-טריס (6.40) </td><td> פירידין (5.18) </td></tr><tr><td> MES (6.10) </td><td> 35.57 </td><td> 21.96 </td><td> 16.39 </td><td> 10.45 </td></tr><tr><td> MOPS (7.20) </td><td> 35.47 </td><td> 20.92 </td><td> 9.76 </td><td> 3.93 </td></tr><tr><td> HEPES (7.50) </td><td> 35.35 </td><td> 19.97 </td><td> 7.77 </td><td> 2.88 </td></tr><tr><td> Tricine (8.15) </td><td> 34.77 </td><td> 16.72 </td><td> 4.50 </td><td> 1.44 </td></tr></tbody></table> טבלה 2. גודל ניידות אפקטיבית (× 10 -9 מ &#39;2 / V / s) של אזור מותאם אנליטי טהור ITP קטיוני שבו LE הוא 100 מ&quot;מ ו 200 נתרן חציצה counterion מ&quot;מ.

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td colspan="4"> ריאגנטים </td></tr><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> מים מזוקקים </td><td> GIBCO </td><td> 10977 </td><td> RNase / DNase חינם </td></tr><tr><td> Clorox Ultra </td><td> Clorox </td><td> 02489CT </td><td></td></tr><tr><td> סודיום הידרוקסיד (NaOH) </td><td> Mallinckrodt </td><td> 7708 </td><td></td></tr><tr><td> חומצה הידרוכלורית (HCL) </td><td> EMD כימיקלים </td><td> HX0603-4 </td><td></td></tr><tr><td> Trizma הבסיס (טריס) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T6066 </td><td></td></tr><tr><td> polyvinylpyrrolidone (PVP) </td><td> Polysciences בע&quot;מ </td><td> 06067 </td><td> MW 1000000 </td></tr><tr><td> HEPES </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> H-4034 </td><td></td></tr><tr><td> Alexa פלואוריד 488 חומצה carboxylic </td><td> Invitrogen </td><td> A20000 </td><td></td></tr><tr><td> tricine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> T-9784 </td><td></td></tr><tr><td> BIS-טריס </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> B4429 </td><td></td></tr><tr><td> EDTA </td><td> GIBCO </td><td> AM9260G </td><td></td></tr><tr><td> טריטון X-100 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 100 x </td><td></td></tr><tr><td> ליזוזים </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> L6876 </td><td></td></tr><tr><td> SYBR ירוק II </td><td> Invitrogen </td><td> S7564 </td><td></td></tr><tr><td> ethanolamine </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 411000 </td><td></td></tr><tr><td> Rhodamine 6G </td><td> Acros Organics (Geel, בלגיה) </td><td> CAS 989-38-8 </td><td></td></tr><tr><td> L-חומצות אמינו </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> LAA21 </td><td></td></tr><tr><td> כוח SYBR גרין RNA ל-C T 1-Step קיט </td><td> יישומי Biosystems </td><td> 4389986 </td><td></td></tr><tr> &lt;td&gt; PCR primers </td><td> Integrated DNA Technologies </td><td></td><td></td></tr><tr><td colspan="4"> ציוד </td></tr><tr><td> שם </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> שבב בורוסיליקט microfluidic </td><td> Caliper מדעי החיים בע&quot;מ </td><td> NS12A </td><td> מסופק עם או בלי נושא כלים מפלסטיק </td></tr><tr><td> משאבת ואקום </td><td> גאסט </td><td> DOA-P104-AA </td><td></td></tr><tr><td> Sourcemeter </td><td> Keithley </td><td> 2410 </td><td> קבועים שוטפים וקבועים פעולה מצבי מתח </td></tr><tr><td> מיקרוסקופ epifluorescent הפוכה </td><td> אולימפוס </td><td> IX70 </td><td> השתמש כספית מנורה (אולימפוס) או LED (Thorlabs) לתאורה </td></tr><tr><td> מסנן הקוביה </td><td> אומגה </td><td> XF115-2 </td><td> עירור / פליטה: כחול / ירוק </td></tr><tr><td> בטוח, לנעול צינורות microcentrifuge </td><td> Eppendorf </td><td> 022363204 </td><td> 1.5 מ&quot;ל קיבולת </td></tr><tr><td> סרכזת </td><td> Eppendorf </td><td> 5417C </td><td></td></tr></tbody></table> לוח 3. חומרים כימיים ספציפיים וציוד.

on-chip isotachophoresis for separation of ions and purification of nucleic acids

טכניקות Electrokinetic הם מרכיב עיקרי של יישומים microscale בגלל היכולת הייחודית לבצע מגוון של תהליכים fluidic ו electrophoretic ב, מערכות קומפקטיות פשוטות ללא חלקים נעים. Isotachophoresis (ITP) היא טכניקה electrokinetic פשוט מאוד חזקים שיכולים להשיג הפרדה של פי 1,2 מיליון preconcentration ויעיל והפקת המבוסס על ניידות יוניים. 3 לדוגמה, אנו הוכיחו את היישום של ITP להפרדה וזיהוי רגיש ללא תווית מולקולות יוניים (רעלים כגון DNA, rRNA, מירנה) עם מעט או ללא הכנה מדגם 4-8 ו מיצוי וטיהור של חומצות גרעין של מטריצות מורכבות כולל תרבית תאים, שתן ודם. 9-12 ITP משיגה מיקוד ההפרדה באמצעות שדה חשמלי היישומי שני מאגרים במערכת ערוץ fluidic. עבור analytes anionic, מובילה את האלקטרוליט (LE) חיץ נבחר שלuch כי אניונים שלה יש יותר ניידות electrophoretic יעיל יותר אניונים של אלקטרוליט נגרר (TE) חוצץ (ניידות אפקטיבית מתאר את מהירות סחיפה הנצפה של יון ולוקח בחשבון את המדינה יינון של יון, כפי שתואר על ידי Persat ואח&#39; בפירוט . 13). לאחר כינון הממשק בין TE ולה, שדה חשמלי מוחל כך יונים לה טמפ להתרחק מהאזור הכבוש על ידי יוני te. יונים לדוגמה גזע ביניים ניידות יעילה לקראת יוני טה אבל אני לא מצליח לעקוף יונים לה טמפ, ולכן הם מתמקדים בממשק LE-TE (להלן &quot;ממשק ITP&quot;). יתר על כן, TE ואזורים לה טמפ טופס של מוליכות נמוכה בהתאמה גבוהה, אשר להקים שיפוע תלול שדה חשמלי על הממשק ITP. זה שיפוע בתחום preconcentrates מינים המדגם כפי שהן להתמקד. בחירה נכונה של תוצאות טה LE להתמקד וטיהור של מינים שאינם יעד ממוקד מינים אחרים, ובסופו של דבר ההפרדההפרדה ד מינים לדוגמה. אנחנו כאן לסקור ITP עקרונות פיסיקליים בבסיס ולדון בשני מצבים סטנדרטיים של המבצע: &quot;השיא&quot; מצבי &quot;מישור&quot;. במצב שיא, יחסית לדלל יונים מדגם להתמקד יחד בתוך חופפים פסגות צרים על הממשק ITP. במצב הרמה, יונים מדגם שופע יותר להגיע לריכוז המצב היציב ואת לבודד את הרמה, כמו אזורים סמוכים שהוזמנו על ידי ניידות יעילה שלהם. מצבי שיא הרמה נובעים מתוך פיזיקה בסיסית אחת, אלא לייצג משטרים שונים הנבדלות ריכוז אנליטי הראשונית ו / או את משך הזמן המוקצב הצטברות המדגם. אנחנו הראשונים לתאר בפירוט השיא מודל הניסוי מצב ואז להראות assay מצב שיא החילוץ של חומצות גרעין מ - א &#39; תא קולי התרבות. אנו מסיקים על ידי הצגת מצב assay הרמה, שבה אנו משתמשים שאינם מתמקדים נותבים (NFT אזור) מינים לדמיין את ההפרדה ליוצרים quantitation של חומצות אמינו.

Watch this Scientific Journal Video about On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids at JoVE.com

On-chip Isotachophoresis for Separation of Ions and Purification of Nucleic Acids

Isotachophoresis (ITP) היא הפרדה electrokinetic חזקים בטכניקה preconcentration עם יישומים החל איתור הרעלן הכנת המדגם. אנו בודקים את עקרונות פיסיקליים של ITP ו המתודולוגיה של יישום טכניקה זו שני יישומים דוגמה ספציפית: הפרדה וזיהוי של מולקולות קטנות וטיהור של חומצות גרעין מ lysate תרבית תאים.

על שבב Isotachophoresis להפרדה של יוני וטיהור של חומצות גרעין

Electrokinetic techniques are a staple of microscale applications because of their unique ability to perform a variety of fluidic and electrophoretic ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Bioengineering

Unit 1

Current and Resistance

SCIENTISTS IN ACTION

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

המצאה של אלקטרוכימי-DNA Biosensors לגילוי Reagentless של חומצות, חלבונים ומולקולות קטנות גרעין

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Lensfree On-chip Tomographic Microscopy Employing Multi-angle Illumination and Pixel Super-resolution

Lensfree על שבב טומוגרפית מיקרוסקופית העסקת רב זווית תאורה פיקסל סופר רזולוציה

Tomographic imaging has been a widely used tool in medicine as it can provide three-dimensional (3D) structural information regarding objects of different ...

On-Chip Endothelial Inflammatory Phenotyping

על שבב phenotyping דלקתיות האנדותל

Atherogenesis is potentiated by metabolic abnormalities that contribute to a heightened state of systemic inflammation resulting in endothelial ...

Expression, Isolation, and Purification of Soluble and Insoluble Biotinylated Proteins for Nerve Tissue Regeneration

ביטוי, בידוד וטיהור של מסיס ובלתי מסיסים חלבונים Biotinylated להתחדשות רקמת עצב

Recombinant protein engineering has utilized Escherichia coli (E. coli) expression systems for nearly 4 decades, and today E. coli is still the most ...

Synthesis of Hydrogels with Antifouling Properties As Membranes for Water Purification

סינתזה של הידרוג עם מאפייני Antifouling ופלטות לטיהור מים

Hydrogels have been widely utilized to enhance the surface hydrophilicity of membranes for water purification, increasing the antifouling properties and ...

Dry Film Photoresist-based Electrochemical Microfluidic Biosensor Platform: Device Fabrication, On-chip Assay Preparation, and System Operation

פלטפורמה מבוססת Photoresist ביוסנסור אלקטרוכימי Microfluidic הסרט יבש: ייצור המכשיר, הכנה על שבב Assay, ותפעול המערכת

In recent years, biomarker diagnostics became an indispensable tool for the diagnosis of human disease, especially for the point-of-care diagnostics. An ...

Fabrication and Validation of an Organ-on-chip System with Integrated Electrodes to Directly Quantify Transendothelial Electrical Resistance

ייצור ואימות מערכת איברים על שבב עם אלקטרודות משולבת ישירות לכמת התנגדות חשמלית Transendothelial

Organs-on-chips, in vitro models involving the culture of (human) tissues inside microfluidic devices, are rapidly emerging and promise to provide useful ...

Visual Detection of Multiple Nucleic Acids in a Capillary Array

זיהוי ויזואלי של מספר חומצות גרעין ב מערך נימי

Multi-target, short time, and resource-affordable methodologies for the detection of multiple nucleic acids in a single, easy to operate test are urgently ...

Preparation, Purification, and Use of Fatty Acid-containing Liposomes

הכנה, טיהור, השימוש ליפוזומים המכילים חומצת שומן

Liposomes containing single-chain amphiphiles, particularly fatty acids, exhibit distinct properties compared to those containing diacylphospholipids due ...

Antimicrobial Peptides Produced by Selective Pressure Incorporation of Non-canonical Amino Acids

פפטידים מיקרוביאלית המיוצר על ידי ההתאגדות הלחץ הסלקטיבי של חומצות אמינו קאנונית

Nature has a variety of possibilities to create new protein functions by modifying the sequence of the individual amino acid building blocks. However, all ...