Edistysaskeleita kehityksen lab-on-chip laitteita, jotka kutistuvat ja mahdollisesti yksinkertaistaa laboratoriokokeita kuten DNA-analyysiä, on suurelta osin lieventää mutkikkuutta järjestelmien he yrittävät korvata. DNA analyysi edellyttää yleensä laboratorio täynnä välineitä ja useita päiviä saada tuloksia. Mutta nyt tutkijaryhmä Arizona State University raportissa, että he ovat tehneet useita edistysaskeleita alueella mikrofluidinen komponentin suunnittelu, valmistus ja integrointi, tuo tekniikka siihen pisteeseen, jossa DNA analyysi voitaisiin tehdä yksinkertaisesti ja selvästi vähemmän aikaa kuin tarvitaan tänään . Tutkijat ovat lainanoton ideoitaan siitä, mitä on tullut kuningas pienimuotoisen integraatio - mikroelektroniikan integroidut piirit (IC). "Olemme ottaneensa joitakin ensisijainen ideoita sähköisen integroinnin ja soveltaa niitä mikrofluidinen laitteita. Tämä uusi käyttöjärjestelmä on nimeltään mikrofluidinen IC ", Robin sanoo Liu, projektipäällikkö Center for Applied Nano-Bioscience (ANBC) at Arizona Bio Design Institute. "Uutuus tässä on sen sijaan, että elektronien virtaa välillä elektroniset sirut, joiden mikrofluidistiikka meillä on hyvin pieniä määriä nestettä välillä liikkuvien pelimerkkejä." Liu ja hänen kollegansa yksityiskohtaisesti niiden tutkimustulosten artikkelissa "Integroitujen mikrokanava järjestelmän geneettinen analyysi." Artikkeli on pääjuttu lokakuussa 2003 pidetyn SPIE lehdessä Microlithography, mikrovalmistuksen ja Microsystems. Liu sanoi edut integroitu mikrofluidinen laitteita sisältäisi mahdollisuuden rakentaa kehittyneempiä laitteita suhteellisen yksinkertaisia osia, modulaarisuus komponenttien standardointi mikrokanava pelimerkkejä ja kykyä kytkeä ja irrota tiettyjen osien koko järjestelmän. "Perinteisesti Aina kun vaihdat biologisella menettely mikrofluidinen laitteessa, sinun on muokattava koko siru", hän selitti. "Tämä vaikeuttaa kaiken, koska silloin valmistusprosessi on muuttunut, integraatio on vaihdettava, muotoilu on muuttunut, kaikki on muuttunut. "Käyttämällä integroidun piirin lähestymistapaa, voimme vaihtaa toinen komponenteista yksinkertaisesti irrottamalla se ja kytkemällä toisenlainen saavuttaa eri toimintoja koko järjestelmän", Liu sanoi. "Se on erittäin joustava alusta ja milloin haluat muuttaa määritystä (erityinen testi) tai haluat muuttaa reaktioita, juuri irrota moduuli ja liitä eri moduuliin." Artikkelissa kuvataan useita lähestymistapoja integroinnin monimutkaisia toimintoja mikrofluidistiikka. Ne sisältävät kehittäminen micromixers, microvalves, solu kaapata, mikro polymeraasiketjureaktio laitteita ja uusia menetelmiä, joiden avulla monimutkaisia, minuutin osat poissa muoveja. Mutta se on integraatio, joka kokoaa yhteen näiden erillisten osien, työskennellä yhdessä yleisessä, vielä minuutti käyttöjärjestelmä, joka on tärkein etukäteen, Liu sanoi. "From integraatiot kannalta tämä yksinkertaistaa kokoonpano", hän sanoi. "Sen sijaan, että jokainen komponentti päälle yhden laitteen, yksi siru voidaan microvalve yksi siru voidaan micropump. Me todella rakentaa koko järjestelmä kokoamalla palaset. "Toivottavasti tämä on normaali käytäntö mikrofluidistiikka tulevaisuudessa", hän lisäsi. "Aivan kuten integroitu piiri on standardi mikroelektroniikan." Lopputuloksena olisi mikrofluidinen laite, joka voi merkittävästi helpottaa joidenkin laboratoriokokeiden analyysimenetelmien. Esimerkiksi sellaiset mikrofluidinen laitetta voitaisiin käyttää antamaan suoraa näytteen ja vastaus-analyysi DNA-näytteitä. Eli lab teknikko asettaisi potilaan verta toinen pää laitteeseen ja se antaisi DNA-tietojen (tunteina tai minuutin sijasta päivää) osoittaa, jos potilaalla on tietty sairaus, syöpä tai HIV. Tällainen täysin integroitu laite vaatisi mitään ulkoista painetta lähteistä, nesteen varastointi, mekaaniset pumput, tai venttiilit, jotka ovat tarpeen nesteen manipulointi, poistamaan mahdollisimman näytteen saastuminen ja yksinkertaistaa laitteen toimintaa. Tämä laite on kustannustehokas ratkaisu suoraan näytteen ja vastata geneettinen analyysi, ja näin on mahdollista vaikutusta aloilla nopea tautien diagnosointia ympäristö testaus ja biologinen sodankäynti havaitsemiseen. ANBC johtama Frederic Zenhausern sovelletaan edistysaskeleet mikrofluidinen teknologia yhdistää kaikki tarvittavat toimenpiteet nukleiinihapon analyysin avulla molekyylidiagnoositekniikoiden järjestelmiä. Esimerkiksi ANBC on kumppaneina Mayo Clinic ja IBM Life Sciences ja translaatiotutkimus Genomics Research Institute, kehittää integroituja "nano-genomitutkimuksen" laite melanooman tutkimuksissa. |