Sistem mikrofluida deteksi DNA sampel-untuk-jawaban yang mengintegrasikan pra-perlakuan sampel dan PCR aliran kontinu fototermal gradien plasmonik yang dapat dibaca smartphone
Breaking News

Sistem mikrofluida deteksi DNA sampel-untuk-jawaban yang mengintegrasikan pra-perlakuan sampel dan PCR aliran kontinu fototermal gradien plasmonik yang dapat dibaca smartphone

Sebagai standar emas untuk deteksi asam nukleat, analisis reaksi berantai polimerase proses penuh (PCR) sering kali jatuh ke dalam dilema alur kerja yang kompleks, memakan waktu, dan biaya peralatan yang tinggi. Oleh karena itu, kami merancang dan mengoptimalkan sistem mikrofluida kuantifikasi DNA dengan mengintegrasikan pretreatment sampel secara strategis dan gradien plasmonic photothermal (GPPT) continuous-flow PCR (CF-PCR) yang dapat dibaca smartphone. Melalui preloading dan injeksi berurutan dari reagen ekstraksi yang tidak bercampur, dikombinasikan dengan manipulasi manik-manik magnetik (MB), chip mikofluida berhasil memurnikan dan mengkonsentrasikan 100 L HBV-DNA plasma berduri ke dalam 20 L sampel yang dimurnikan dalam waktu 14 menit. Dengan platform PCR digital, eksperimen yang dioptimalkan menunjukkan bahwa efisiensi ekstraksi DNA dapat mencapai hingga 69% pada rasio konfigurasi reagen tak bercampur 10: 10: 1: 12: 2 (sampel: buffer lisis/binding: MB: minyak silikon: eluen) dan laju alir 25 L/menit. Untuk pertama kalinya, kami menggunakan PDMS yang didoping nanorod emas (AuNRs) untuk menyiapkan submodul CF-PCR untuk amplifikasi campuran 40 L PCR. Karena efek fototermal plasmonik AuNRs dan intensitas gradien dari titik laser yang diperluas, gradien termal PCR terbentuk pada area seukuran koin. Tata letak mikrofluida termal annular yang ringkas, konsentrasi pewarna DNA yang dioptimalkan, dan transmisi chip secara sinergis memungkinkan CF-PCR fluoresensi berbasis smartphone yang jarang dilaporkan, sangat menyederhanakan pengaturan kontrol dan deteksi termal. Konstruksi prototipe dan eksperimen validasi menunjukkan bahwa sistem mikro dapat menyelesaikan kuantifikasi sampel-ke-jawaban HBV-DNA dengan rentang linier dinamis dari 1,2×101 hingga 1,2×106 salinan/µL dalam ~37 menit. Solusi mikofluida baru ini secara efektif menjembatani kesenjangan teknis antara CF-PCR, perlakuan awal sampel dan karakterisasi hasil, membuat alur kerja terstandarisasi dan cepat serta membutuhkan <15% dari biaya instrumen komersial. Kesederhanaan, kecepatan, dan biaya rendah dari pekerjaan ini membuatnya menjanjikan untuk aplikasi di laboratorium terdesentralisasi dan pengaturan sumber daya rendah.

Posted By : angka keluar hongkong