В организме человека случайная гибель клеток приводит к деградации и высвобождению их ДНК, которая затем циркулирует в крови, прежде чем будет устранена. Предыдущие исследования показали, что у онкологических больных высокий уровень фрагментов ДНК в крови. Однако такие факторы, как обильная диета или физические нагрузки, также могут быть ответственны за такой высокий уровень фрагментов ДНК.
BIABooster обеспечивает чувствительный и быстрый анализ молекул ДНК, открывая новые возможности для улучшения характеристик состава этой остаточной фракции ДНК в крови и, следовательно, определения ее происхождения.Для анализа ДНК устройство BIABooster работает в два встроенных этапа концентрации и разделения (2). Во-первых, ДНК концентрируется через систему капилляров, образованных на стыке небольшого капилляра и другого капилляра с большим поперечным сечением. Исследователи создают раствор, содержащий поток ДНК в большой капилляр, и используют электрическое поле с низкой амплитудой для замедления миграции.
Изменение скорости потока и электрического поля в сужении останавливает ДНК и концентрирует ее как «пластину». Затем эта пластина высвобождается через постепенное падение электрического поля, которое также разделяет фрагменты по размеру.Исследователи используют BIABooster с 2016 года и определили протокол, представленный в аналитической химии.
Примерно за двадцать минут прибор обнаруживает ДНК до концентрации 10 фг / мкл (3). Он определяет концентрацию и размер образца с точностью 20% и 3% соответственно. Было показано, что он особенно подходит для решения проблемы профиля ДНК в кровообращении у здоровых добровольцев или пациентов с раком, как с точки зрения концентрации, так и с точки зрения профиля размера.Помимо технического мастерства, исследователи решили использовать это устройство для анализа около ста клинических образцов от пациентов с онкологическими заболеваниями, поступивших из больниц Hopital Europeen Georges-Pompidou AP-HP и AP-HM.
Их первые результаты подтверждают, что присутствие низкомолекулярной ДНК в больших количествах может быть важной клинической информацией для наблюдения за пациентом.Это должно быть подтверждено более крупным исследованием, проведенным группами из Парижского университета Декарта, INSERM, AP-HM и AP-HP (Европейская больница Жоржа-Помпиду).
(1) Патенты PCT / EP2015 / 067826 и WO / 2014/020271.(2) В обычных методах молекулярной биологии образцы обрабатываются в несколько этапов и часто с использованием нескольких машин.
Это касается концентрации ДНК, которая обычно достигается осаждением этанолом с последующим анализом на геле для электрофореза. Здесь разработанная технология работает в режиме реального времени, то есть с одним инструментом и без вмешательства оператора.(3) т.е. 10 фемтограмм (единица измерения массы в Международной системе 10-15 грамм) на микролитр (10-6 литров).
Это в 1 миллион раз более чувствительно, чем типичная концентрация для анализа на агарозном геле.