Crédito:Universidad de Twente
Investigadores de la Universidad de Twente en los Países Bajos desarrollaron un microchip de vidrio para la separación y purificación ultrarrápida de fragmentos de ADN. El chip, es más, es fácil de producir y económico. Los científicos de UT publicaron sus resultados en Microsistemas y nanoingeniería , a Naturaleza publicación.
El nuevo chip es capaz de fraccionar fragmentos de ADN en solo unos minutos, mientras que los enfoques convencionales toman horas. El chip hace esto en alta resolución y también purifica los fragmentos; elimina las otras sales de la muestra de ADN. Pequeñas cantidades de ADN como en diagnósticos médicos o forenses, será suficiente. Los fragmentos están típicamente en el rango de tamaño de secuenciación de ADN de segunda generación, el siguiente paso después del conocido Proyecto Genoma Humano.
Serpiente en movimiento
La científica de UT Burcu Gumuscu y sus colegas lograron esta alta velocidad y resolución al inventar un nuevo enfoque para la técnica común de electroforesis en gel. En el enfoque convencional, el ADN se mueve en un gel mediante un campo eléctrico aplicado. Los fragmentos más grandes se moverán más lentamente que los pequeños, y de esta manera es posible la separación por tamaños. Pero el campo eléctrico tiene una dirección y las moléculas se mueven en línea recta. ¿Qué hay de variar el campo? pensaron los científicos de UT. Si aplica periódicamente un campo eléctrico de diferente magnitud en la dirección perpendicular, los fragmentos también responderán a esto. No solo se mueven en línea recta ahora, pero en algún lugar entre las dos direcciones de campo. Como los fragmentos grandes responden de manera diferente, como se mueve una serpiente, a los campos que los pequeños, los fragmentos se pueden separar.
Crédito:Universidad de Twente
Barato
Para recoger los fragmentos, el chip tiene conjuntos de microcanales en los lados de una cámara de separación cuadrada de aproximadamente 1 centímetro cuadrado. Seguido de eso, tiene un depósito de ADN y electrodos para aplicar los campos eléctricos. El chip es relativamente fácil de producir utilizando técnicas fundamentales de sala limpia de MESA + NanoLab, y barato. También es versátil, ya que el tipo y la concentración de gel y los campos eléctricos se pueden ajustar a la aplicación. La separación de proteínas es otra de las posibles áreas de aplicación.
La investigación muestra que los fragmentos de ADN entre 0, 5 kpb y 10 kpb (1 kbp =1000 pares de bases) se pueden fraccionar en dos minutos, en alta resolución. Estos son típicamente los fragmentos más pequeños, esencial para la secuenciación del ADN de segunda generación. Acelerar la separación también es un gran paso adelante en las aplicaciones médicas.
La investigación se ha realizado en el grupo BIOS Lab-on-a-chip, parte de los institutos de investigación MESA + y MIRA de la Universidad de Twente.
