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| 微全分析系统的单晶片实验室 | |||
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首先分析系统使用微流体或微全分析系统的“单晶片实验室”(?TAS)。 这些系统用于分离和分析物质,并且可以包括分离、化学反应、检测和量化函数(通常是外部的微流体平台)。 具体的例子包括系统分析氨基酸,DNA / RNA提取和分析,和蛋白质分析(见表1)。他们可以结合细胞提取等方法,电?携运,色谱法,化学分析、酶反应,和最终产品检测。
例如,第一个微流体系统只DNA样本分析使用一个集成的硅晶片。 2 设备集成了电泳分离、DNA扩增和荧光检测的DNA浓度低至10 ng / ml的设备上1 - 2分钟47×5×1毫米。标准品
微流控芯片实验室技术已经应用于各种诊断和分析应用程序。 这样的应用程序范围从小型化老毛细管电泳等技术为快速开发新方法在实验室样品分析(如。 由造父变星,GeneXpert系统)和即时分析(如。 癌症和传染性病原体,实验室卡Micronics)(见 表我 )。
对于任何新的和新兴的技术领域,许多产品列在表的我仍在开发和尚未公布程序,可再生的化验或方法。 然而,他们代表了一种新的分析方法和诊断生物材料,在较短的时间内将样品处理量增加,随着它们的发展,降低成本与目前的诊断和分析方法。
LabCD是微流体反应平台,利用离心力,混合,反应试剂和样本,隔离或放大特定DNA或蛋白质等大分子。 酶反应和免疫测定产生能被探测到的终端产品和量化使用标准比色或荧光的探测器。 隔离或放大结果在终端产品可以恢复进行进一步分析。
1996年,Gamera生物科学公司(梅德福,MA)提交的第一个专利覆盖LabCD离心微流控技术,这是60多个发布和未决专利保护。 3 技术是克服与阀门相关微流体平台的限制,系统集成、性能重现性和高生产成本。
到目前为止,LabCD平台已经应用到特定的分子分析和诊断系统包括以下:核酸扩增(如。 、聚合酶链反应(PCR))、免疫测定、酶和细胞化验,质粒DNA和蛋白质制备、糖尿病检测,血清蛋白绑定,on-disc肝细胞药物代谢分析和蛋白质结晶。 4 - 6 在2001年和2003年,第一个商业化LabCD产品,LabCD-48和LabCD - 96 ADMET系统药物发现,介绍和提供了一个自动化、快速平台评估候选药物的毒性细胞色素P450(CyP)的酶。 7
LabCD是第一个微流控诊断平台,使用软压印方法首次光盘的发展。 8 在这种方法中,原盘设计大师用工具加工的聚合物塑料通过光刻和计算机控制加工。 high-durometer硅橡胶是涌入主生产柔性弹性体负面包含所有原始微流控功能。 弹性负生产每天多达50热塑性光盘使用热压花。
这种方法允许快速原型和盘的变化设计圆盘上的分析优化。 一旦设计完成,金属模具插入可以组装生产每天成百上千的光盘使用注射成型。 例如,labcd - 96盘ADMET化验可以由注塑在日常大量的500光盘。
可以装满LabCD样本试剂使用手动多路吸量管或自动合成平台如Tecan创世纪或双子座系统由Tecan(Mannedorf、瑞士)。 专业版本的系统已经修改为允许24光盘自动运行从最初的试剂/样本加载到最终产品检测和数据输出。
图3。 Tecan LabCD双子系统。 光盘加载的8路自动吸管,然后搬到孵化器(栈)或spinner-reader(右)所需的分析。
检测反应产品LabCD使用spinner-reader与软件,控制不同的时期和不同的旋转速度(自旋为每个开发试验)。 LabCD Tecan读者可以阅读比色或荧光检测终端产品。 spinner-reader可以作为一个独立的仪器或被集成的自动化合成工作站。 例如,创世纪LabCD工作站包括一个集成spinner-reader(参见图3)。
LabCD仍然需要进一步发展之前被广泛接受为一个新的诊断平台技术,特别是光盘的最终设计和生产通用分析免疫测定和核酸等隔离和表征。 更简单,更便宜spinner-reader仪器的成本约束,在临床和学术实验室也需要。
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