1 online zdroj
- MeSH
- informatika MeSH
- mikročipová analýza přístrojové vybavení MeSH
- sekvenční analýza * přístrojové vybavení MeSH
- Publikační typ
- periodika MeSH
The combination of microarray technologies with microfluidic sample delivery and real-time detection methods has the capability to simultaneously monitor 10-1000 s of biomolecular interactions in a single experiment. Despite the benefits that microfluidic systems provide, they typically operate in the laminar flow regime under mass transfer limitations, where large analyte depletion layers act as a resistance to analyte capture. By locally stirring the fluid and delivering fresh analyte to the capture spot, the use of passive mixing structures in a microarray environment can reduce the negative effects of these depletion layers and enhance the sensor performance. Despite their large potential, little attention has been given to the integration of these mixing structures in microarray sensing environments. In this study, we use passive mixing structures to enhance the mass transfer of analyte to a capture spot within a microfluidic flow cell. Using numerical methods, different structure shapes and heights were evaluated as means to increase local fluid velocities, and in turn, rates of mass transfer to a capture spot. These results were verified experimentally via the real-time detection of 20-mer ssDNA for an array of microspots. Both numerical and experimental results showed that a passive mixing structure situated directly over the capture spot can significantly enhance the binding rate of analyte to the sensing surface. Moreover, we show that these structures can be used to enhance mass transfer in experiments regarding an array of capture spots. The results of this study can be applied to any experimental system using microfluidic sample delivery methods for microarray detection techniques.
Multiplexní analýza umožňuje současné stanovení více analytů v tomtéž vzorku. Tyto postupy, původně rozšířené především v genomice, nyní významně pronikají i do dalších oblastí bioanalytiky. V analýze proteinů hrají zásadní roli imunochemické metody a jejich multiplexace a miniaturizace je široce využitelná jak v základním, tak v aplikovaném výzkumu. Také možnosti uplatnění těchto vysokokapacitních metod v laboratorní diagnostice jsou značné. Text popisuje dva hlavní přístupy k multiplexní imunoanalýze – provedení v planárním a suspenzním uspořádání. Krátce diskutuje principy, detekční metody a přednosti obou těchto strategií. V závěru jsou zmíněna některá úskalí spojená s integrací multiplexní analýzy do diagnostiky.
Multiplex analysis enables a simultaneous determination of multiple targets in one sample. This approach has been largely adopted in genomics and progressively expands to various domains of bioanalytics. In protein analysis, immunoassays play a fundamental role and their multiplexing and miniaturization is of great applicability to both basic and applied research. Furthermore, these high-throughput methodologies have a considerable potential in the field of laboratory diagnostics. The following text describes planar and bead-based arrays, two main strategies of immunoassay multiplexing. Principles, detection methods and strengths of each are shortly discussed. Finally, we mention several challenges linked with the integration of these methods to diagnostics.
Sdělení podává informace o novém přístupu k biochemickým analýzám. Dále shrnuje principy, použití, možné výhody či nevýhody nových multiplexních technologií. Většina prezentovaných metod je v současné době buď ve fázi vývoje, nebo je již používána v rámci výzkumných projektů. Pouze některé technologie postupně pronikají do laboratoří klinické biochemie.
The publication reports recent approach to biochemical analyses. There are summarized data about principles, usages, advantages or disadvantages of new multiplex technologies. Although, in the meantime, the most of presented methods are in development or they are used in research projects some technologies already expand to clinical biochemistry laboratories.
Wilson disease (WD) is an autosomal recessive inherited disorder of copper metabolism that is caused by mutations in the ATP7B gene. To date, more than 300 mutations have been described in this gene. Molecular diagnostics of WD utilizes restriction enzyme digestion, multiplex ligation-dependent probe amplification or a direct sequencing of the whole gene. To simplify and speed up the screening of ATP7B mutations, we have developed a genotyping microarray for the simultaneous detection of 87 mutations and 17 polymorphisms in the ATP7B gene based on the arrayed primer extension reaction. The patient's DNA is amplified in four multiplex polymerase chain reactions, fragmented products are annealed to arrayed primers spotted on a chip, which enables DNA polymerase extension reactions with fluorescently labeled dideoxynucleotides. The Wilson microarray was validated by screening 97 previously genetically confirmed WD patients. In total, we detected 43 mutations and 15 polymorphisms that represent a majority of the common mutations occurring in the Czech and Slovak populations. All screened sequence variants were detected with 100% accuracy. The Wilson chip appears to be a rapid, sensitive and cost-effective tool, representing the prototype of a disease chip that facilitates and speeds up the screening of potential WD patients.
- MeSH
- adenosintrifosfatasy genetika MeSH
- bodová mutace MeSH
- detekce genetických nosičů metody MeSH
- financování organizované MeSH
- genotyp MeSH
- hepatolentikulární degenerace diagnóza genetika MeSH
- heterozygot MeSH
- lidé MeSH
- mikročipová analýza metody přístrojové vybavení MeSH
- mutace MeSH
- mutační analýza DNA MeSH
- proteiny přenášející kationty genetika MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- MeSH
- biokompatibilní materiály chemie účinky záření MeSH
- biotest metody přístrojové vybavení MeSH
- buněčná adheze fyziologie MeSH
- buněčné linie MeSH
- endoteliální buňky cytologie fyziologie MeSH
- faktor VIII metabolismus MeSH
- finanční podpora výzkumu jako téma MeSH
- fotochemie metody MeSH
- ledviny cytologie embryologie fyziologie MeSH
- lidé MeSH
- mikročipová analýza metody přístrojové vybavení MeSH
- polytetrafluoroethylen analýza chemie účinky záření MeSH
- povrchové vlastnosti MeSH
- proliferace buněk MeSH
- rekombinantní proteiny metabolismus MeSH
- stanovení celkové genové exprese metody MeSH
- světlo MeSH
- viabilita buněk MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- srovnávací studie MeSH
- MeSH
- exprese genu * MeSH
- faktor Xa MeSH
- interpretace statistických dat MeSH
- kolorektální nádory * genetika MeSH
- kvantitativní polymerázová řetězová reakce MeSH
- lidé MeSH
- metastázy nádorů MeSH
- mikročipová analýza přístrojové vybavení MeSH
- nádorové biomarkery MeSH
- nikotinamid-N-methyltransferasa MeSH
- počítačové zpracování obrazu MeSH
- sekvenční analýza hybridizací s uspořádaným souborem oligonukleotidů * MeSH
- software MeSH
- statistika jako téma MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
