快速DNA技术:在不到两小时内建立您的身份

DNA序列虽然法医和综合社区继续争论最高法院裁决在信念前从被捕者收集样本的案情,但我对这一问题有关的技术着迷。通过STR(短串联重复)分析产生DNA分布的常规方法是涉及一系列需要复杂的昂贵设备,训练有素的人员的一系列步骤,更重要的是时间。DNA分析的实际过程由A)样品收集,B)DNA萃取,C)PCR扩增使用16或更多且荧光标记的引物施加d)毛细管电泳,尺寸标记为DNA扩增子,E)软件分析到尺寸DNA片段和等位基因基于等位基阶段片段迁移的等位基因呼叫,F)与数据库中的已知配置文件的比较。整个工作流程通常可能需要几天甚至几周,因此我们看到刑事和其他财产案件的报纸报告并不令人惊讶。通过这些时间范围,在网站上收集的样本对于大多数持续调查都没有实际用途。

实验室内芯片技术
STR技术的当前进步主要集中在使系统(试剂盒和仪器)更敏感,鲁棒和耐受血液等抑制剂,通常在犯罪现场样品中发现,而该领域的巨型飞跃是通过小型化制造的工作流程实验室内芯片是新的口号。小型化降低了许多方法的空间和时间因素,例如药物发现,酶测定以及多种细胞生物学应用。亚搏体育app怎么下载实验室内系统很小,需要减少的试剂量,通常开发用于护理点使用。因此,它们坚固耐用,可易于使用最小的用户干预。虽然在逮捕者DNA的当地警察局采用了这项技术,但毫无疑问,这种简化的自动化快速工作流协议,当通过采用和移民机构适应时,将扩展大大减少积压。高分析效率,快速加工时间,降低昂贵的生物试剂和可移植性的消耗使其适用于一系列应用。

小型化系统如何更快地使DNA分析成为?
那么,是什么使过程如此高效,快速的体积格式?流动在微系统中流动的流体具有许多有趣和有用的特性,例如层流(宏观通道的湍流流动),其加速了反应动力学并降低了测定性能时间。此外,当含离子的流体(例如,水)置于其表面上具有固定电荷的微通道(例如二氧化硅或表面氧化PDMS)和沿着通道施加电电位时,流体移动作为塞子,通过向流体施加压力来完成泵送完成时观察到的抛物线流程。电渗透流动最小化许多压力驱动系统发生的样品塞的扩大,并允许离子物质的非常高分辨率分离。它是微通道中DNA电泳分离的关键因素,并且有助于分辨于4或更低的底座或更低的碎片。

可用技术
有一些快速的DNA技术在商业上可用。例如,IntegEnx和NetBio提供实验室内格式。这两种功能可消耗墨盒,接受插入到一个自动化工作流程中剩余步骤的小型仪器中的颊棉签样本。它首先将拭子移动到裂解溶液隔室,其中细胞裂解。然后使裂解物与二氧化硅珠或膜相互作用,以允许DNA结合,然后是洗涤和洗脱步骤。将一部分洗脱的DNA引导到另一个腔室中,位于加热元件上并含有用于PCR扩增的试剂 - 即引物,DNTP和Taq聚合酶。在PCR之后,将一部分反应与甲酰胺和内部车道标准混合并通过电泳分离。由于片段基于尺寸来解决它们通过荧光检测。然后通过与等位基梯片段的迁移进行分析数据,这些数据与样本并联运行。从样品到型材的整个过程在大约两个小时内完成,在将颊拭子引入仪器后没有用户干预。

使用微流体装置允许在封闭系统中进行样品分析,同时减少步骤数量,还可以最大限度地减少污染的机会。在STR分析方面,微流体技术带来的优点是非常明确的。唯一的潜在缺点是用户没有选择优化这些集成工作流程中的各个步骤,例如模板量,PCR循环的数量。然而,对于信号处理的宽线性动态范围的鲁棒系统,并且能够处理输入样本的大变化,快速DNA技术确实准备好了更广泛的部署。

参考

  1. estes,m.d.等。(2012)多路复用PCR在集成微流体法中的快速DNA分析中的优化。分析师137.(23):5510-9。
  2. 刘,P.等。(2007)集成的便携式聚合酶链反应 - 毛细管电泳微系统,用于快速法医短串联重复键入。肛门化学79.(5):1881-9。
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Anupama Gopalakrishnan.

产品专家,遗传身份Promega Corporation
Anupama是Promega Corporation的遗传身份营销团队的产品专家。她在Jawaharal Nehru大学新德里,印度,印度和博士学博士培训的毕业生工作以及神经生物学和药理学的博士学位。她和她的丈夫和11岁的儿子一起生活在麦迪逊。Anu喜欢与家人一起度过时间,阅读和扮演小提琴。

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