Credito:Università di Twente
I ricercatori dell'Università di Twente nei Paesi Bassi hanno sviluppato un microchip di vetro per la separazione e la purificazione ultraveloce dei frammenti di DNA. Il chip, Inoltre, è facile da produrre ed economico. Gli scienziati UT hanno pubblicato i loro risultati in Microsistemi e nanoingegneria , un Natura pubblicazione.
Il nuovo chip è in grado di frazionare frammenti di DNA in pochi minuti, mentre gli approcci convenzionali richiedono ore. Il chip lo fa in alta risoluzione e purifica anche i frammenti; rimuove gli altri sali nel campione di DNA. Piccole quantità di DNA, come nella diagnostica medica o nella medicina legale, sarà sufficiente. I frammenti sono tipicamente nell'intervallo di dimensioni del sequenziamento del DNA di seconda generazione, il passo successivo dopo il noto Progetto Genoma Umano.
Serpente in movimento
La scienziata UT Burcu Gumuscu ei suoi colleghi hanno raggiunto questa alta velocità e risoluzione inventando un nuovo approccio alla tecnica comune dell'elettroforesi su gel. Nell'approccio convenzionale, il DNA si muove in un gel mediante un campo elettrico applicato. I frammenti più grandi si muoveranno più lentamente di quelli piccoli, e in questo modo è possibile la separazione delle dimensioni. Ma il campo elettrico ha una direzione e le molecole si muovono in linea retta. Che ne dici di variare il campo, pensavano gli scienziati dell'UT. Se applichi periodicamente un campo elettrico di diversa grandezza nella direzione perpendicolare, i frammenti risponderanno anche a questo. Non si muovono solo in linea retta ora, ma da qualche parte tra le due direzioni di campo. Poiché i grandi frammenti rispondono in modo diverso - come si muove un serpente - ai campi rispetto a quelli piccoli, frammenti possono essere separati.
Credito:Università di Twente
A buon mercato
Per raccogliere i frammenti, il chip ha array di microcanali sui lati di una camera di separazione quadrata di circa 1 centimetro quadrato. Accanto a quello, ha un serbatoio di DNA ed elettrodi per l'applicazione dei campi elettrici. Il chip è relativamente facile da produrre utilizzando le tecniche fondamentali della camera bianca del MESA+ NanoLab, ed economico. È anche versatile, poiché il tipo e la concentrazione di gel e i campi elettrici possono essere adattati all'applicazione. La separazione delle proteine è una delle altre possibili aree di applicazione.
La ricerca mostra che i frammenti di DNA tra 0, 5 kbp e 10 kpb (1 kbp =1000 paia di basi) possono essere frazionati in due minuti, ad alta risoluzione. Questi sono in genere i frammenti più piccoli, essenziale per il sequenziamento del DNA di seconda generazione. L'accelerazione della separazione è anche un importante passo avanti nelle applicazioni mediche.
La ricerca è stata condotta nel gruppo BIOS Lab-on-a-chip, parte degli istituti di ricerca MESA+ e MIRA dell'Università di Twente.
