El Visual detección colorimétrica de polimorfismos de múltiples nucleótidos en una plataforma de manipulación de neumático de la gotita

Polimorfismo de un solo nucleótido (SNP), que es una única diferencia de pares de bases en una secuencia de ADN, es una de las variaciones genéticas más comunes. Los estudios actuales indican que SNPs están asociados con el riesgo de enfermedad, la eficacia del fármaco y los efectos secundarios de los individuos al afectar la función del gen. ^1,2 Estudios recientes también revelaron que las mutaciones de dos o de múltiples puntos (polimorfismo multi-nucleótidos) causan enfermedades y individuo particular las diferencias en los efectos de la enfermedad. ^3,4 La detección de polimorfismo de nucleótido tanto, es imperativo en la preselección enfermedad. Los métodos simples y eficaces para la detección rápida de oligonucleótidos específicos de secuencia estaban muy desarrollados en las últimas dos décadas. ^1,5 Los enfoques actuales para identificar mutaciones de ADN que suelen implicar procedimientos que incluyen la inmovilización de la sonda, el etiquetado de fluorescencia, electroforesis en gel, etc., ^6,7 pero estos métodos requieren generalmente un proceso analítico de largo, expensive equipos, técnicos bien entrenados, y el consumo significativo de muestras y reactivos.

Una nanopartícula con una gran relación de área superficial a volumen y las propiedades fisicoquímicas únicas es un material ideal como una plataforma de detección altamente sensible y barato para biomarcadores específicos. Las nanopartículas de oro (AUNP) son ampliamente utilizados para la detección de ADN debido a su gran capacidad de ser modificado con sondas de oligonucleótidos. ^8-10 técnicas de detección de SNP también se desarrollaron utilizando AuNP. ^11-13 En este trabajo hemos adoptado un enfoque novedoso colorimétrico para detectar la polimorfismo multi-nucleótidos (MNP) a través del ADN crecimiento hibridación mediada de sondas AUNP. ¹⁴ Este sencillo y rápido método de sondeo se basa en la teoría de que longitudes variadas de ADN de cadena sencilla (ssDNA) o ADN de doble cadena (dsDNA) conjugado con AUNP influir en el tamaño de crecimiento y la forma del AuNP (véase la Figura 1). ¹⁵ Este método de detección de ADNcuenta con un pequeño consumo de reactivos, una duración de ensayo pequeño (unos pocos minutos), y un procedimiento simple y sin control térmico que es aplicable en el futuro para el diagnóstico clínico y el examen médico interno.

Varios sistemas microfluídicos para la detección de la secuencia de ADN se han desarrollado; ¹⁶ estos sistemas de microfluidos, evolucionado a partir de protocolos experimentales tradicionales, requiere un menor número de piezas de equipo a gran escala y simplificado los protocolos experimentales a fin de mejorar la sensibilidad, límite de detección y especificidad de la DNA biosensor. Los métodos de detección de ADN en los sistemas de microfluidos todavía requieren, sin embargo, los instrumentos de un proceso posterior, tal como un (reacción en cadena de la polimerasa) PCR máquina para la amplificación de la señal y un lector de fluorescencia para un solo lectura para identificar el heterogénea SNP ^17,18. El desarrollo de un sencillo plataforma sin el posterior procesamiento para leer directamente los resultados de polimorfismo multi-nucleótidoes altamente deseable. En comparación con bien utilizado, convencional, los sistemas cerrados de microfluidos, la superficie abierta dispositivos de microfluidos prometedora ofrecen varias ventajas, tales como un camino claro óptica, una forma fácil de acceder a la muestra, una accesibilidad ambiental directa y la cavitación no forman fácilmente u obstrucción interfacial en el canal. ¹⁹ Nuestro trabajo previo introducido una plataforma neumática simple para la manipulación de la superficie abierta de gotitas (véase la Figura 2). ²⁰ en esta plataforma, las gotitas pueden ser transportados y manipulados sin la interferencia de una energía de accionamiento mediante una fuerza de succión al mismo tiempo, que tiene una un gran potencial en aplicaciones biológicas y químicas. Esta plataforma neumática se utiliza de este modo para ejecutar la manipulación de muestras de ADN para la detección de MNP en combinación con el enfoque colorimétrico utilizando el concepto de ADN crecimiento hibridación mediada de sondas AUNP.

El protocolo presentado en este documento se describenun simple detección visual de los polimorfismos de múltiples nucleótidos en la plataforma de manipulación de gotas neumático en una superficie abierta. Este trabajo confirma que el polimorfismo de nucleótido múltiples es detectable a simple vista; la plataforma neumática propuesto es adecuado para aplicaciones biológicas y químicas.