Panasonic, socio de la base dentro del programa del Human++ de los imec, y del imec presentó hoy en los Dispositivos de Electrón Internacionales Que Se Reunían en los diversos componentes críticos de San Francisco de un sensor biomédico de la laboratorio-en-viruta activando la detección rápida de los Únicos Polimorfismos del Nucleótido (SNPs) en la DNA, tal como una bomba miniaturizada para la generación de la en-viruta de altas presiones, un filtro micropillar optimizado para la separación de la DNA que lograba la resolución del récord mundial, y un detector de SNP permitiendo la detección de la en-viruta usando volúmenes de muestra muy pequeños.
Un SNP es un único repuesto del nucleótido en una serie de la DNA que pueda dar lugar a diversa reacción de la gente a los patógeno y al remedio. La Detección de estos SNP por lo tanto está llegando a ser cada vez más importante con el movimiento hacia atención sanitaria personalizada.
Métodos Existentes para detectar SNP para requerir muchos muestrear fases de tratamiento en herramientas médicas dedicadas en los laboratorios médicos. Tales pruebas son necesitandas mucho trabajo, que toma tiempo y costosas. Por Otra Parte, las muestras de sangre bastante grandes son necesarias. Un dispositivo de la laboratorio-en-viruta puede traer ventajas enormes al paciente y al sistema sanitario. Tales dispositivos activan rápidamente, los métodos fáciles de usar, de poco costo de la prueba que pueden ser realizados en las horas regulares en la oficina de un doctor o aún acercar a la base del paciente. Esto es muy interesante para las aplicaciones del punta-de-cuidado tales como remedio personalizado.
Combinando procesos microelectrónicos avanzados de la fabricación con la integración heterogénea, el imec y Panasonic apuntan realizar un dispositivo microfluidic avanzado para la detección de SNP. Para hacer esto, los componentes microfluidic avanzados se han fabricado y se han optimizado, por ejemplo una bomba miniaturizada para la generación de la en-viruta de alta presión, un filtro micropillar optimizado para la separación de la DNA que lograba la resolución del récord mundial, y un detector de SNP permitiendo la detección de la en-viruta usando volúmenes de muestra muy pequeños.
La unidad de la entrada del sistema de detección de SNP muestrea volúmenes muy pequeños de sangre. Esta unidad de la entrada ofrece una bomba de alta presión miniaturizada basada en un actuador conductor avanzado del polímero. Después de la optimización, el actuador genera altas presiones (hasta 3MPa) en la baja tensión (~1.5V). La alta presión es esencial generar un líquido atraviesa la unidad siguiente del sistema de detección de SNP. La operación de baja tensión de la en-viruta es importante porque abre el camino en la autonomía y la portabilidad del dispositivo de la laboratorio-en-viruta.
Después, la unidad de la separación de la DNA que ofrecía un filtro avanzado del arsenal del micro-pilar fue desarrollada. Este arsenal modelado profundo-ULTRAVIOLETA del pilar del silicio fue observado usando tecnología avanzada de MEMS. Consiste en muchos pilares de la micrón-escala, siendo los típicamente 20µm altos y con distancia del inter-pilar del 1-2µm. El arsenal del pilar se utiliza para la separación de la DNA basada en la cromatografía líquida inversa de los ión-pares (IR-RP). Imec y el VUB (Vrije Universiteit Bruselas), socio científico del imec, optimizaron la técnica pilar-basada de la cromatografía líquida de IR-RP para la separación de la DNA. Esto dio lugar al primer sistema miniaturizado de la en-viruta que activa la separación rápidamente y altamente selectiva de hilos trenzados cortos, dobles de la DNA que difieran solamente 50 pares bajos de largo. La resolución del sistema es la más alta del mundo y prueba el potencial de manipular 5 SNPs al mismo tiempo en el sistema de detección final de SNP.
Las otras unidades funcionales del detector de SNP son una unidad para la extracción de la DNA y la reacción en cadena de polimerasa (PCR) usando los calefactores y los sensores de temperatura, y una unidad de la detección de SNP basada en los sensores electroquímicos. La miniaturización de estos sensores estaba de importancia crucial, puesto que el volumen requerido mínimo del sensor determina el volumen de muestreo de la sangre necesario para la detección de SNP, y por lo tanto de las dimensiones de todos los componentes del dispositivo. Los Científicos de Panasonic y el imec demostraron capacidades de la detección de SNP usando los sensores de la en-viruta que manejaban un volumen tan pequeño como 0.5µL.
El programa del Human++ de Imec proporciona a una plataforma multidisciplinaria del R&D para que los socios industriales colaboren en encontrar las soluciones industria-relevantes para la atención sanitaria futura y la salud necesita combinando nanoelectronics y la biotecnología en los sistemas heterogéneos para la diagnosis y la terapia. Emplear de los socios de Human++ los 25 años de los imec de experiencia en micro y nanoelectronics y experiencia en varios dominios atención sanitaria-relevantes.