Ingenieure der Universität Florida haben ein mikrofluidisches Gerät entwickelt, das darauf abzielt, die Prozesse zur DNA-Reinigung zu verbessern und möglicherweise die DNA-Forschung und die Diagnostik von Patienten zu transformieren.
Diese Lab-on-a-Chip-Technologie miniaturisiert komplexe Laboraufgaben wie Mischen und Trennen von Proben in Geräte, die in der Größe einer Mikroskopfolie vergleichbar sind. Das Forschungsteam, bestehend aus den Professoren Jason Butler und Tony Ladd sowie der Doktorandin Jiayi Wang, hat seine Ergebnisse in dem Artikel "Mikrofluidische Reinigung von genomischer DNA" veröffentlicht, der in den Proceedings of the National Academy of Sciences erschienen ist.
Der Reinigungsprozess ist entscheidend, um Verunreinigungen aus DNA-Proben zu entfernen, die Integrität des genetischen Materials zu gewährleisten und die Genauigkeit zu verbessern. Traditionelle Methoden führen häufig zu einer Fragmentierung der DNA aufgrund der Belastungen durch Zentrifugation oder Fluidströmung. Der mikrofluidische Ansatz des UF-Teams zielt darauf ab, diesen Schaden zu minimieren.
Die Entwicklung dieses Geräts reicht bis ins Jahr 2006 zurück und umfasst bedeutende Beiträge verschiedener Doktoranden. Ladd erkannte Wang's entscheidende Rolle bei der Erzielung der Reinigung und der Demonstration ihrer Wirksamkeit durch biochemische Tests an.
Das mikrofluidische Gerät arbeitet, indem es den Flüssigkeitsfluss und elektrische Felder nutzt, um kontaminierte DNA-Lösungen durch einen engen Kanal von etwa 100 Mikron Quadrat zu leiten. Dieses Design ermöglicht es der DNA, sich gegen die Kanalwände auszurichten, während andere Komponenten der Probe weggespült werden.
Butler betonte die breiteren Implikationen dieser Forschung und erklärte: "DNA-Sequenzierung kann zur Identifizierung von Krankheiten wie Krebs verwendet werden." Er hob hervor, dass die vereinfachte Probenvorbereitung die Akzeptanz von Long-Read-Sequenzierern erleichtern könnte, die lange DNA-Stränge ohne Fragmentierung analysieren.
Wang, die im Mai ihren Abschluss machen wird, reflektierte über ihre Erfahrungen und sagte: "Die wertvollste Lektion aus dieser Erfahrung war, zu lernen, wie man Herausforderungen angeht und dabei eine positive Einstellung beibehält, selbst in schwierigen Situationen." Ihre Arbeit wird nach dem Abschluss fortgesetzt.