Pruebas de ácido nucleico de flujo lateral para Punto de Atención Diagnóstico y Detección de BBInternational Ser

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Los temas cubiertos

Fondo

NALF estrategias de detección

Estrategias de captura

Las señales de detección enzimática

Las señales de detección de las nanopartículas

Emergentes Químicas Detección

NALF Aplicaciones

De baja densidad multiplexado NALF

SNP NALF

Genérico y de inmunoquímica NALF Formatos de combinación

Criterios de diseño, fabricación Implicaciones y limitaciones

Conclusiones

Fondo

Los avances recientes hacen NALF 'Flow ácidos nucleicos lateral " una plataforma sencilla y funcional, que es un competidor serio en el futuro mercado de NAT POC.

El mercado del ácido nucleico de prueba ha crecido significativamente en tamaño y diversidad en los últimos años. En general, las pruebas de ácido nucleico que encajan en tres categorías: los que se basan en la hibridación y la detección directa con sondas específicas de ácidos nucleicos, amplificación de la señal, donde se unen las sondas específicas de la secuencia de referencia y la señal resultante es amplificada, y amplificación de la diana, normalmente a través de medios enzimáticos. La tercera categoría está dominada por los métodos de amplificación que ofrecen una mayor sensibilidad, como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR).   Desde su invención a finales de 1980, la versatilidad de la PCR se ha identificado una gran variedad de aplicaciones comerciales en las ciencias de la vida y de diagnóstico in vitro. Más de 20 años más tarde, la PCR se mantiene en el núcleo de la tecnología de prueba de ácido nucleico y es lugar común en el laboratorio clínico e imprescindible como herramienta de investigación.   A pesar de PCR proporciona el punto de referencia para la amplificación de ácidos nucleicos, muchos otros métodos descritos en la literatura han utilizado enfoques nuevos e innovadores para lograr la amplificación y detección de secuencia de destino.   Dicha metodología incluye la amplificación basada en secuencias de ácidos nucleicos (NASBA), la amplificación de rodar círculo (RCA), replicasa Qβ, y la amplificación simultánea de desplazamiento soporte (SDA).   La mayoría de estos métodos se traducen en aplicaciones en el diagnóstico de enfermedades infecciosas, y aunque algunos han demostrado utilidad clínica, muchos pueden haber sido desarrollados en un intento de eludir las cuestiones de patentes.

Más recientemente, la investigación se ha centrado en las técnicas de detección de nuevos diseños de equipos y tecnologías que hacen que la amplificación por PCR y otros más susceptibles de hoy en día el diagnóstico molecular requisitos.   De alto rendimiento de la automatización de toma de muestras, amplificación y detección ha dominado, principalmente impulsado por los bancos de sangre de detección de enfermedades infecciosas como el VIH, y en los últimos tiempos por la detección genómica y el análisis de SNP. Hasta hace poco el punto de atención (PDA) las pruebas de ácidos nucleicos han permanecido esquivas, en gran parte debido a la complejidad de los ensayos moleculares y los desafíos técnicos que presentan con respecto a la preparación de muestras y control de la reproducibilidad del ensayo y la fiabilidad. Sin embargo, totalmente integrada plataformas POC de ácidos nucleicos son emergentes y varias empresas multinacionales de los diagnósticos y las industrias de TI han invertido recursos significativos en el desarrollo de estrategias de bioingeniería complejo centrado en las tecnologías de microfluidos y bioelectrónica sensor. Estos dispositivos son caros y están limitados a aplicaciones de alto perfil, tales como la biodefensa.

Una alternativa y un enfoque más rentable para las pruebas POC ácido nucleico es el uso de una plataforma de flujo lateral. Inmunoensayos de flujo lateral son ejemplificados por los dispositivos de prueba de embarazo y representan una proporción significativa del mercado de inmunoquímica POC de hoy.   La velocidad, bajo costo y simplicidad de uso hacen de los inmunoensayos de flujo lateral el único y verdadero punto de atención de la prueba.   Estos dispositivos emplean cromatografía nanopartículas recubiertas con materiales que se unen a un analito, por ejemplo, un anticuerpo o un antígeno, dentro de una muestra.   Este complejo analito-nanopartículas fluye lateralmente a través de una serie de membranas superpuestas y se captura en un anticuerpo o una línea de captura de antígeno.   Un resultado visual se logra en pocos minutos, lo que permite una interpretación rápida de un operador inexperto, sin la necesidad de equipos complejos o costosos [Figura 1].   El flujo de ácido nucleico lateral (NALF) utiliza la hibridación de ácidos nucleicos para capturar y detectar la amplificación de ácidos nucleicos productos de una manera similar a los inmunoensayos de flujo lateral, y este enfoque combina las ventajas de estas plataformas, con las tradicionales pruebas de ácido nucleico.

Figura 1. Vista de una tira de prueba rápida LFI.   Tiras NALF requieren prueba modificada y las líneas de captura y componentes conjugado pad.

NALF estrategias de detección

Estrategias de captura

Los ácidos nucleicos pueden ser capturados en el lateral tiras de prueba de flujo de una manera dependiente de anticuerpos o anticuerpos independiente. Dependiente de anticuerpos de captura consta de una línea de captura de anticuerpos y una amplificación de la etiqueta o sonda de oligonucleótidos de secuencia complementaria a la amplificación, por ejemplo, de cabra anti-DNP y DNP-etiqueta [Figuras 2A y B].   Independiente de anticuerpos alternativas ofrece más potencial para la multiplexación, minimizar el potencial de variación entre lotes y puede reducir los costos.   Uno de estos métodos utiliza la interacción no covalente entre dos parejas de unión, por ejemplo, la afinidad y el vínculo irreversible entre una sonda con biotina o amplificación, y una línea de estreptavidina [Figura 2 C y D].   Un enfoque muy apreciado y más simple es inmovilizar las sondas de oligonucleótidos de captura directamente en la membrana de nitrocelulosa de flujo lateral.   Esto se puede lograr por pasiva adsorción de una sonda de oligonucleótido marcado con BSA [Figura 2E], o más preferentemente una sonda de oligonucleótido no marcado [Figura 2F].   Todos estos métodos utilizar equipo estándar de inmunoensayo de flujo lateral de bandas y tiras de rendimiento con estabilidad a largo plazo, a menudo a temperatura ambiente.

Figura 2. NALF estrategias de captura.   A. franja de anticuerpos, la etiqueta de amplificación; banda B de anticuerpos, oligonucleótidos sonda marcada; C. estreptavidina banda, amplificación biotina; D. estreptavidina banda, sonda de oligonucleótido biotinilado; E. pasiva de adsorción de una sonda de oligonucleótidos conjugados BSA-, F. pasiva a través de la adsorción no covalentes de cocción de una sonda de oligonucleótidos no marcados.

Las señales de detección enzimática

En teoría, cualquier químico utilizado en la detección de los inmunoensayos de flujo lateral es también aplicable a NALF , la limitación es la capacidad de conjugar la molécula señal de interés a un anticuerpo apropiado o una sonda de detección de oligonucleótidos.   Una amplia gama de NALF señales de detección de capacidades cuantitativas y multiplexación es reportado en la literatura [Figura 3].   Invertir pruebas de hibridación enzimática se tira el precursor de la actual NALF pruebas.   En estas pruebas enzima marcado con sondas se hibridan con especies complementarias de ácido nucleico objetivo en la superficie de una membrana de nitrocelulosa o nylon que resulta en un complejo hapteno-anticuerpo-enzima, por ejemplo, biotina-estreptavidina-fosfatasa alcalina.   Complejos pasos de incubación, lavar y el sustrato necesario para desarrollar una señal legible.   Por lo tanto, la conversión a convencionales "lateral" de flujo adecuado para aplicaciones fuera de los laboratorios de prueba de ácidos nucleicos POC es relativamente compleja.   Por ejemplo, LFI basado Fluidics-on-Flex TM tecnología incorpora un circuito integral de fluidos y el colector de la bomba.

Figura 3. NALF químicas de detección.   En todos los casos la sonda de oligonucleótido puede ser reemplazado con un anticuerpo y una sonda debidamente etiquetados oligonucleótidos o cebadores de amplificación.   Enzima, un complejo enzima-sustrato sonda convierte en un producto colorimétrico, el oro, las nanopartículas-sonda conjugado de la señal visual; Qdot, Qdots sonda emite fluorescencia conjugada, UPT, UPT-periodista-conjugado entusiasmado con la luz verde de 980 nm y 500 nm en el visible emitida; Lipsome vesícula libera la sonda conjugado colorante.

Las señales de detección de las nanopartículas

Tres 'bolas' tecnologías se han utilizado con éxito en NALF , Goid saber coloidal, látex y nanopartículas paramagnéticas.   Oro y de látex tanto dar lugar a señales colorimétrico visible al ojo desnudo o semi-cuantificables a través de lectores de bajo costo.   De látex se pueden fabricar en cualquier color, mientras que las nanopartículas de oro 2-250 nm tiene un color rojo característico, como resultado de resonancia de plasmones superficiales [Figura 4].   El oro es la nanopartícula de flujo lateral de elección sobre todo debido a su pequeño tamaño, la sensibilidad y métodos robustos de fabricación. Puede ser conjugado con anticuerpos y oligonucleótidos, y marcado con pequeñas porciones de unión, como la biotina o DNP.   Oro NALF plataformas de uso general de 30 80nm nanopartículas conjugada con un anticuerpo anti-biotina.   Este conjugado de oro es entonces un complejo con una amplificación de biotina, o una secuencia específica de la sonda de detección de oligonucleótidos que, cuando son capturados a través de una sonda de captura de oligonucleótidos o anticuerpos hapteno-método basado en la captura, produce una señal en forma de línea.   El tamaño de las nanopartículas de oro y la concentración óptima depende de las especificaciones de ensayo, incluyendo la intensidad de aplicación, línea, color (rojo cereza / violeta), respuesta lineal a la meta de concentración, y la uniformidad de las señales multiplexadas.

Figura 4. Oro etiquetas detección NALF aparecen de color rojo para el ojo humano y forman las nanopartículas de oro coloidal-anticuerpo o ácido nucleico conjugados.

Paramagnético NALF utiliza nanopartículas paramagnéticas 100-200 nm de una manera similar a la de oro NALF . Estas nanopartículas emiten una señal visual no cuando están excitados en un campo magnético y la interpretación requiere de un lector especializado.   Oro y superparamagnéticas NALF puede detectar cantidades tan pequeñas como 1 fmol de la meta de síntesis, un orden de magnitud mayor que la sensibilidad de la electroforesis en gel de mano de obra.   Superparamagnéticas NALF promete nuevas mejoras. Como para todas las tecnologías de detección de las nanopartículas, reactivos de calidad es un requisito previo clave, las nanopartículas deberían ser uniformes en forma y tamaño y se mantienen libres de agregados.

Una serie de métodos han sido investigados para mejorar la sensibilidad de las nanopartículas NALF .   Las sondas de detección de etiqueta con múltiples fracciones hapteno se han utilizado para formar grandes entramados de la señal de la mejora de unirse específicamente a múltiples nanopartículas de oro conjugados.   En combinación con RT-PCR, este método puede alcanzar una sensibilidad visual similar a la de los métodos de investigación basados ​​en fluorogénico instrumento.   Nanopartículas NALF puede combinarse con el ADN de mejora de la señal que resulta en dendrímeros dendrímero de ADN que son "ramas" especie de ácido nucleico con 200-900 etiquetas idénticas por dendrímero. Se puede mejorar la sensibilidad biológica del ensayo de hasta 200 veces, dependiendo del tamaño del dendrímero, la aplicación y la naturaleza del ensayo.

Métodos están disponibles que permiten que las partículas de oro y superparamagnéticas para ser acoplado a oligonucleótidos o sondas.   Este enfoque puede ayudar a minimizar el impedimento estérico y oro maximizar NALF sensibilidad del ensayo.   Mediante la combinación de estos enfoques con la inmovilización de oligonucleótidos sonda de captura, la necesidad de anticuerpo también puede ser eliminado.   Este anticuerpo libre NALF formato puede reducir el número de componentes del ensayo, y en algunos casos coste del dispositivo, y con una mayor optimización de este sistema puede mejorar NALF sensibilidad, especificidad y reproducibilidad.   También es posible preparar el oro y los conjugados de oligonucleótidos paramagnéticos que son estables a temperaturas elevadas.   Conjugados pueden tolerar las condiciones térmicas de ciclismo PCR que les permita ser incluidos en las reacciones de amplificación.

Emergentes Químicas Detección

Métodos de detección más pioneros se basan en la metodología de liposomas y de fluorescencia y se encuentran en las primeras etapas de desarrollo.   Nano-liposomas vesículas forman una bicapa lipídica que pueden unirse covalentemente a los anticuerpos y oligonucleótidos.   Estas esferas transparentes se pueden utilizar para encapsular las señales acuosos tales como los tintes de una manera controlada. Cuando se emplea en NALF , oligonucleótidos etiquetados liposomas nano-vesículas liberación del colorante para dar una línea de captura visual, con un prototipo de dispositivo para detectar tan sólo cinco ooquistes de Cryptosporidium viable.

El uso de la fluorescencia basada en la prensa de flujo lateral inmunoensayo va en aumento, y varios han sido demostrados en NALF aplicaciones.   Por ejemplo, un doble con fluoresceína y la biotina etiquetados sonda oligo se ha utilizado para detectar la amplificación de una sola cadena generada por la tecnología de la sonda en bicicleta.   Como fluoróforos estándar están limitadas por la fluorescencia de fondo de alta, la necesidad de un lector de complejos, y el número de compuestos fluorescentes de espectro diverso disponibles para la multiplexación.   UPT-NALF es un enfoque alternativo que utiliza hasta la conversión de los periodistas-fósforo, aproximadamente 400 nm de tamaño de partículas compuestas de elementos de tierras raras lantánido que se incrustan en un cristal. Estas partículas emiten luz visible después de la excitación con rayos infrarrojos en un proceso llamado conversión.   Up-conversión se produce sólo en la red de fósforo, por lo que auto-fluorescencia de los componentes de otro ensayo es prácticamente inexistente.   UPT se ha utilizado para desarrollar una rápida pre-selección y la hibridación basado en las pruebas de confirmación para la detección de virus del papiloma humano tipo 16, un marcador de cáncer de cuello uterino.   Un enfoque de fluorescencia tercero utiliza puntos cuánticos, o "Qdots.   Estas dimensiones nanométricas nanocristales semiconductores han extraordinarias propiedades ópticas de fluorescencia que puede hacer hasta mil veces más brillante que los tintes convencionales.   Tamaño de nanocristales determina su color, y la emisión es estrecho y simétrico resultando en un mínimo de cross-talk.   Qdots son visualizados con luz ultravioleta y puede ser "ajustado" para que la excitación con la lámpara de UV misma longitud de onda larga.   El desarrollo de las solubles en agua Qdots que puede ser conjugado con anticuerpos (Qdot bioconjugates) ha hecho Qdots susceptibles de aplicaciones LFI.   Las pruebas iniciales de viabilidad ha utilizado punto infusión de las pruebas de embarazo hCG y es probable que se extienda a los ensayos de espectro multiplexado y de próxima generación NALF aplicaciones en el futuro cercano.   Límites de detección igual o mejor que el actual estándar de oro de las pruebas de ácidos nucleicos y los inmunoensayos de flujo lateral son esenciales para muchas aplicaciones de ácido nucleico POC.    Todas estas tecnologías emergentes para mejorar la demanda de nanopartículas NALF y / o enzimática sensibilidad de detección de la señal por 2-3 órdenes de magnitud, pero están limitados por la necesidad de que los lectores o el desarrollo de las primeras etapas.

NALF Aplicaciones

De baja densidad multiplexado NALF

Automatizada de alto rendimiento de chips de ADN y la tecnología de matriz es muy adecuado para la detección de multiplexado de un gran número de muestras o de las sondas.   Sin embargo, sigue siendo una necesidad para las plataformas de baja densidad de multiplexación para la detección de POC en la región de 2-25 objetivos.   De baja densidad multiplexado NALF llena este lugar y está diseñado para detectar multiplexados amplicones PCR como Templex ensayos de TM.   Un simple dispositivo de multiplexado alojados comprende una sola tira de flujo lateral, puerto de la muestra y la almohadilla de conjugado y varias rayas de captura de oligonucleótidos sonda.   Un dispositivo de oro conjugado prototipo basado comprende siete objetivos diferentes y sondas complementarias y se ha utilizado para detectar el blanco sintético se mezcla en representación de 14 genotipos diferentes de influenza en 20 minutos a temperatura ambiente [Figuras 5A y B].   Los datos preliminares demuestran la detección de tan sólo un femtomol de secuencia sintética de ácido nucleico, y una décima parte de un estándar de reacción Templex TM.   Bi-direccional de la vivienda ya que incorpora dos tiras de prueba, o de vivienda multi-direccional, como tri-y cuatro NALF tiras en una "T" o cruz de forma, teóricamente, puede números multiplex mucho mayor.   En realidad, el grado de multiplexación se ve limitada por la disponibilidad de la no-estándar de las membranas de flujo lateral tamaño, la velocidad y el volumen del flujo a través de estos, y la cantidad de oro conjugado necesario.   Sin embargo, la evidencia preliminar sugiere que el 24-Plex es posible, usando un formato de banda cuádruple.   El principal obstáculo en el multiplexado NALF es la minimización de la señal no específica inherente a las plataformas de NAT que comprende un gran número de sondas y cebadores de amplificación, lo cual puede lograrse mediante la optimización cuidadosa de imprimación y secuencias de la sonda, las concentraciones, y tomar las posiciones de línea.

Figura 5. Multiplexado NALF.

A) Esquema que describe la conversión de ResPlex TM III: Panel de Influenza a escribir para multiplexado NALF.

B) 7plex detección de amplificación sintética que representa el 14 genotipos diferentes de influenza.   1, Infa H1 N1;   2, INFA, N1, H3, 3, INFA, N1, H5, 4, INFA, N1 H indefinido, 5, INFA, N2, H1, 6, INFA, N2, H3, 7, INFA, N2, H5, 8 , INFA, N2, H indefinido, 9, InfAB negativo, H indefinido; 10, Infa, H1, N indefinido; 11, Infa, H3, N indefinido; 12, Infa H5, N indefinido; 13, Infa, HN indefinido; 14 , InfB, HN indefinido.

SNP NALF

Polimorfismos de nucleótido único (SNPs) son indicadores importantes de la enfermedad genética humana, los genotipos de tensión y resistencia a los medicamentos.   Una serie de rápidos SNP NALF técnicas de detección susceptibles de POC se encuentran en desarrollo.   La mayoría de los diagnósticos basados ​​en PCR SNP utilizar un único par de cebadores para los amplificados con la variable de regiones internas que contienen uno o más desajustes de una sola base.   Uno de ellos NALF enfoque es competitivo alelo específico de hibridación de oligonucleótidos cortos.   Este método discrimina a nivel de captura a través de sondas con biotina secuencia específica de hibridación diseñado para contener la base de SNP de interés.   La competencia entre la etiqueta y sin etiqueta mutantes y silvestres sondas tipo de resultados en la presencia o ausencia de señal en una línea de captura estreptavidina en un objetivo secuencia que dependen de manera [Figura 6].   Una desventaja de este sistema es la exigencia de las reacciones por separado para cada secuencia de destino y después de la amplificación de la rampa de temperatura.   Sin embargo, un enfoque alternativo utiliza alelo específico PCR y PCR quimérico que incorporan etiquetas hexameric repetir denomina "etiquetas hexapet.   Estas etiquetas están diseñadas para tener un mínimo de reactividad cruzada y se han utilizado para demostrar la hibridación específica basada en la captura de amplificación a temperatura ambiente usando NALF tiras a rayas con secuencias complementarias hexapet etiqueta [Figura 6B].   Este sistema discrimina entre los alelos en el nivel de amplificación con el inconveniente de que varios alelos específicos de los primers se requieren.   BBInternational está desarrollando una no competitiva PCR NALF plataforma que discrimina a nivel de detección.   Inmovilizado a corto sondas de ácido nucleico híbrido se han diseñado con cuidado optimizado los valores temperatura de fusión [Figura 7].   Este sistema ha demostrado la discriminación a temperatura ambiente sin la necesidad de que los alelos de los primers específicos, y detecta asimétrica amplificación de PCR o amplificación que se ha vuelto una sola cadena por digestión enzimática exonucleasa Lambda [Figura 7B].   Todos estos SNP basada en NALF plataformas puede potencialmente ser utilizado para la detección múltiple de dos o más SNPs en un solo dispositivo.   En todos los casos la clave del éxito es cuidado primario y / o diseño de la sonda.

Figura 6. SNP estrategias de detección NALF.

A)        Competitiva alelo-específicas de hibridación de oligonucleótidos cortos (CASSOH).   Biotina y sin etiquetar mutante y de tipo salvaje secuencia específica de las sondas de hibridación competir en el sitio de SNP que resulta en una secuencia que dependen de la presencia o ausencia de señal en una línea de captura estreptavidina.

B)        Hexapet etiquetas.   Quimérico PCR que incorporan etiquetas hexameric repetir se utilizan para la síntesis de amplicones de PCR de una manera específica de alelo.    Los amplicones resultantes son capturados a temperatura ambiente en las sondas complementarias a rayas hexapet oligonucleótidos.

Figura 7. Bi-plex detección de SNPs utilizando redes híbridas sondas de ácido nucleico.

A)        Esquemática.   SNP-sondas de oligonucleótidos específicos de detección de captura de bandas de cadena simple amplificación de PCR. Anti-biotina-oro (círculo rojo) y conjugado con biotina (círculo verde) de detección de la sonda en formato almohadilla seca conjugada.

B)        Ubicado completo varilla discriminación del factor de tipo II salvaje y secuencias de genotipo mutante.   C, de tipo salvaje, G, mutante.

Genérico y de inmunoquímica NALF Formatos de combinación

Se dispone de métodos que permiten la fabricación de genéricos NALF tiras.   Estas cintas forman un puente con un oligo primera región complementaria a una sonda de oligonucleótidos genéricos rayas y una secuencia específica de la segunda región complementaria a la amplificación de interés [Figura 8A].   La detección de secuencias objetivo diferente, requiere re-diseño de la oligo puente, pero utiliza el mismo genérico NALF tira, en teoría, reducir al mínimo rediseño de la tira.   Una extensión de este enfoque genérico es el desarrollo de la combinación de las tiras laterales inmunoanálisis de flujo que utilizan la base de ácidos nucleicos de asociación para facilitar la detección de objetivos inmunoquímicos [Figura 8B].   Detección consiste en una sonda de oligonucleótidos genéricos a rayas y un oligonucleótido complementario-humano conjugado de anticuerpos.   El analito de interés es "emparedadas" entre el conjugado de captura y un conjugado de reacción cruzada del antígeno de la etiqueta.

Figura 8. NALF genéricos.

A)        Reducción de la sonda NALF.   Facilitado por una sonda de oligonucleótidos de transición con una primera parte complementaria a una etiqueta de producto de PCR y una segunda parte complementaria de un oligonucleótido de captura de rayas.

B)        Inmuno-ensayo NALF sándwich combinatoria enfoque para detectar los anticuerpos del paciente.   Anticuerpos del paciente (en rojo) se encuentra entre un reactivo conjugado antígeno marcado con la detección y un conjugado de anticuerpo anti-humano-oligonucleótidos.   Este último facilita la captura del complejo a través de una etiqueta de oligonucleótidos de captura de rayas complementarias.

Criterios de diseño, fabricación Implicaciones y limitaciones

La mayoría de las tecnologías térmicas nucleicos y isotérmico de amplificación de ácidos prueba se puede convertir fácilmente en NALF por la adaptación de las sondas y los restos de etiquetado.   En muchos casos, la amplificación y la secuencia de la sonda de detección de re-diseño es necesario, lo que resulta en el tiempo de desarrollo mínimo y el costo, y los plazos para la consiguiente disminución de la aprobación regulatoria.   La incorporación de los controles de amplificación y detección también es relativamente sencillo mediante la inclusión de una o más líneas adicionales de captura y sondas complementarias y / o cebadores.

En el diseño de NALF ensayos, general de flujo lateral criterios de diseño de inmunoensayo que influyen en la sensibilidad del ensayo y la señal no específica se deben tener en cuenta.   El ácido nucleico de la muestra y almohadillas compatible conjugado y los materiales de bloqueo debe ser elegido.   Por ejemplo, los ácidos nucleicos se "stick" a los materiales de fibra de vidrio, causando la retención de la muestra y minimizar la liberación de la sonda, sin embargo, estos efectos pueden reducirse mediante la aplicación de los materiales de plataforma de la novela y las estrategias de bloqueo.   Membrana de nitrocelulosa tamaño de los poros y el caudal también son claves ya que hay un trade-off entre el tiempo de ensayo y la hibridación eficiente de objetivos de la sonda.   NALF de detección no son especialmente propensos a los efectos de la muestra como la muestra a menudo se diluye en los procesos aguas arriba, por los pasos de amplificación ejemplo.   Oro NALF pueden detectar reacciones de amplificación que contienen productos de la sangre y crudo lisados ​​de células bacterianas sin la inhibición de la señal significativa para que, a diferencia de los inmunoensayos de flujo lateral, complejos materiales almohadilla de la muestra para los procesos de separación de la sangre, como no siempre son necesarias.

Futuro NALF dispositivos es probable que incluyan amplificación formato seca y la tecnología de detección de reactivo y versátil diseño lateral de vivienda de flujo.   Conjugados de anticuerpos y oligonucleótidos en nanopartículas ya se puede suministrar en formato seco, mojado o almohadilla de conjugado la línea de rociado de reactivos.   La tecnología también está disponible para combinar PCR y nanopartículas NALF componentes como seco en pelets que se puede reconstituir con la adición de la muestra.   NALF fabricación banda utiliza el estándar de material cromatográfico de flujo lateral, y la gran similitud entre NALF investigación y metodologías de inmovilización de anticuerpos permite el uso de la norma para equipos de automatización de flujo lateral de fabricación, minimizando los costos de equipos y elimina la necesidad de personal de producción re-entrenar.   Oligonucleótidos modificados son significativamente más baratos que los anticuerpos de rayas, rayas y oligonucleótidos membranas tienen una estabilidad a largo plazo a temperatura ambiente.   El éxito de NALF químicas de detección será utilizado y almacenado a temperatura ambiente.

Hoy en día los diseños inmunoensayo de flujo lateral puede ser muy elaborada, que incorpora nuevas funciones como la muestra separada y los puertos de amortiguación, bolsas de amortiguación y blisters que implican la perforación o la inserción de la mecha, el flujo de multi-direccional, detección de analitos múltiples, y las partes móviles [Figura 9] .   Moldeado de inyección estándar viviendas a menudo se esconden mecanismos complejos, como los pasos de lavado detrás de simples fascias presionando un botón.   Enfoques similares se están utilizando para desarrollar "tubo cerrado la novela NALF diseños de las viviendas que cumplen con las necesidades futuras de POC de diagnóstico en los sectores clínico, diagnóstico ambiental y alimentaria.   Por ejemplo, BBInternational es el desarrollo de la vivienda que permite la contaminación cruzada sin la transferencia de una reacción de PCR a una NALF tira reactiva.

Figura 9. Una gama de diversos diseños de flujo lateral de la vivienda.

NALF detección es rápida y se ha logrado en tan sólo cinco minutos, dependiendo de la aplicación y el sistema de detección.   Un reto de futuro importante es la incorporación de más rápida, sencilla y relativamente barata arriba muestra los procesos de extracción y amplificación que reducen el total de tiempo de resultado. Futuro NALF dispositivos es probable que incorporan las nuevas tecnologías que reducen los procesos de cuello de botella a una cuestión de minutos.   Por ejemplo, el Rapid 2 termociclador logra la amplificación en 15 minutos, pero viene con un precio muy alto.   El futuro de microfluidos dispositivos de PCR puede ser más simple, menos costoso y más susceptible de NALF .   Los prototipos son emergentes que no tienen partes móviles o complejo de componentes in situ, tales como bombas, válvulas, o de los pozos, y realizar PCR en menos de cinco minutos con el mismo rendimiento que un típico protocolo de 90 minutos termociclador.

Del mismo modo rápido y costoso de sobremesa equipo de extracción también está emergiendo.   Por ejemplo, el PlasmaGen abril-510-S ofrece una rápida, una etapa de extracción de ADN o ARN en 1-2 minutos de una variedad de matrices de muestra seca, y los aislados 810 QuickGene de ADN y el ARN de la sangre entera en seis minutos.   Otro método utiliza los ciclos rápidos de la presión hidrostática para extraer material biológico.   Todos estos métodos producen ácidos nucleicos de alta calidad a partir de muestras de baja abundancia y son potencialmente NALF compatible, pero sigue habiendo una necesidad de bajo costo, las alternativas de simple.   Una variedad de fabricantes ofrecen sistemas de cuentas magnéticas que eviten la centrifugación pero por lo general requieren la transferencia 'de tubo abierto' de tubo de lisis para buques de amplificación.   Algunos se han hecho progresos con el desarrollo de caotrópico materiales de archivo.   Estos "papeles" contienen productos químicos que lisan las células, las proteínas se desnaturalizan y proteger los ácidos nucleicos de las nucleasas, la oxidación y los rayos UV.   Desafortunadamente, las medidas desfavorables de lavado también son necesarios.   Tubos recubiertos con una matriz en fase sólida que une de forma irreversible los ácidos nucleicos, lo que permite la extracción y PCR en el mismo recipiente de reacción, son otro paso en la dirección correcta.   Soluciones para el futuro también podría estar en tecnologías de amplificación mejor que se puede tolerar más crudo extractos de la muestra.

Elementos de la descrita NALF tecnologías se basan en las habilidades "conocidos en la técnica, mientras que otros están protegidos por patentes o en base a bien guardado know-how.   Al elegir un NALF programador, es importante tener en cuenta también el impacto de las primeras patentes inmunocromatográfica de flujo lateral.   BBInternational ha negociado un acuerdo exclusivo con Inverness Medical Innovations, que ofrece protección para el desarrollo del contrato y los clientes de fabricación de una selección de las patentes de flujo lateral en el Inverness de la cartera.

Conclusiones

Los recientes avances tecnológicos en las nanopartículas y las químicas de detección alternativos, y el desarrollo de plataformas flexibles que permiten la multiplexación y la detección de SNP que NALF un contendiente serio en el futuro nucleicos POC ácido mercado. Esta metodología rápida, detección sencilla y económica tiene potenciales aplicaciones en rápida escribiendo infecciosa cepa de la enfermedad, el diagnóstico de enfermedades humanas genéticas y pruebas ambientales de campo in situ.   Desarrollo de la sensibilidad y exactitud NALF pruebas POC más probable es que se logra a través de la asociación interdisciplinaria entre especialistas en biología molecular, inmunoquímica con experiencia de flujo lateral que los desarrolladores y fabricantes, y los expertos en la extracción de la muestra, los procesos de amplificación y diseño de los equipos.   Este enfoque permitirá a la explotación de esta tecnología flexible, dando un paso más cerca de cierto pruebas POC ácido nucleico .

Fuente: BBInternational

Para más información sobre esta fuente, por favor visite BBInternational .

Date Added: Apr 27, 2007

Last Update: 4. October 2011 19:12

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