ساخت PCR کوچک همراه با ابزار تهیه نمونه

تشخیص و بررسی به‌کمک تراشه‌ها قدمت زیادی دارد ولی کاربرد عملی آنها تاکنون محدودیت‌هایی داشته است چرا که نمونه مورد بررسی می‌باید بطور جداگانه در اندازه های بزرگ تهیه شود. محققان موسسه زیست مهندسی و نانو فناوری سنگاپور در صدد تغییر این رویه هستند.

تشخیص و بررسی به‌کمک تراشه‌ها قدمت زیادی دارد ولی کاربرد عملی آنها
تاکنون محدودیت‌هایی داشته است چرا که نمونه مورد بررسی می‌باید بطور
جداگانه در اندازه های بزرگ تهیه شود. محققان موسسه زیست مهندسی و نانو
فناوری سنگاپور در صدد تغییر این رویه هستند. آنها روش سریعی برای
تشخیص‌های ژنتیکی ارائه کرده‌اند که در آن تهیه نمونه و روش PCR بر روی
تراشه با یکدیگر تلفیق شده‌اند. تنها نیاز این روش قطره‌ای از نانو
ذرات مغناطیسی است که در طول تراشه به کمک میدان مغناطیسی حرکت می کنند.

در روش PCR امکان ازدیاد و شناسایی توالی‌های ژنی جهت تشخیص بیماری‌ها
ممکن گردیده است. در این روش، نمونه مورد آزمایش باید بین درجه حرارت‌های
مختلف در گردش باشد ولی به دلیل کندی سرد و گرم شدن، انجام PCR در
آزمایشگاه چندین ساعت طول می‌کشد.

روش جدید فقط به چند دقیقه زمان نیاز دارد که این شامل تهیه نمونه نیز
است. بر خلاف سایر روش‌های مبتنی بر تراشه‌ها، نمونه واقعی مورد
استفاده- مانند قطره‌ای از خون- را به‌راحتی می‌توان بر روی تراشه قرار
داد و با قطره‌ای از نانو ذرات مغناطیسی مخلوط کرد. این ذرات دارای
آنتی بادی هستند که به‌طور اختصاصی به سلول‌های مورد نظر در خون وصل
شدهد و با حرکت آهن ربا در زیر تراشه،به قطره‌ ریز حاوی نانو ذرات
مغناطیسی متصل شده و از خون خارج می‌شود و سپس با قطره‌ای از مایع
شستشو دهنده مخلوط می‌گردد و دوباره با حرکت آهن ربا خارج می‌شود. قطره‌ای
دیگر، آنزیم‌ها و مواد واکنش دهنده جهت تخریب سلولی را انتقال می دهد.
آخرین مرحله انجام PCR است. بعد از تلفیق با قطره‌ای از مواد واکنش
دهنده قطره مغناطیسی مانند ساعت شروع به حرکت می‌کند و چندین بار از
چهار بخش متفاوت که دارای حرارت مناسب برای PCR می باشند عبور داده می‌شوند.
هر دوره حدود ۸ ثانیه طول می‌کشد تا یک دتکتور فلورسانس که در یکی از
این بخشها قرار دارد بر روی روند PCR نظارت کند و نشان دهد که توالی
ژنی مورد نظر در نمونه وجود دارد یا خیر؟

این محققان با استفاده از تراشه PCR توانستند ۳۰ سلول را برای ردیابی
یک پروتئین به رنگ سبز شفاف از ۲۵ میکرولیتر خون جداسازی تا ۱۰۰
برابرتغلیظ کرده و سپس شستشو و تخریب سلولی انجام دهند و در نهایت ژن
پروتئین را به روش PCR شناسایی کنند. تمام این کارها فقط در طی ۱۷
دقیقه صورت گرفت.

نتایج این مطالعه در مجله Angewandte chemise منتشر شده است.