一个3D打印的微流体装置,用于可扩展的多重CRISPR-cas12a生物感知.
Kathrine Curtin1, Jing Wang2, Bethany J Fike2
1Department of Mechanical and Aerospace Engineering, West Virginia University, Morgantown, WV, USA.
Biomedical microdevices
|August 29, 2023
概括
这项研究引入了一种3D打印的微流体装置,用于多重CRISPR-Cas12aDNA检测. 该系统能够快速,灵敏地识别水中传播的病原体,改善环境监测的生物传感能力.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 分子生物学分子生物学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 核酸检测对于监测环境和生物医学样本至关重要.
- 克里斯普尔-Cas12a技术提供先进的DNA生物传感,但由于非特异性活动而面临多重化挑战.
研究的目的:
- 开发一种用于多重CRISPR-Cas12a测定的新型微流体装置.
- 为了克服CRISPR-Cas12a多重复合的局限性,以提高DNA检测.
主要方法:
- 一个3D打印的可组合微流体板 (cPlate) 装置被设计用于小型化井和微流体加载.
- 该设备集成循环介导同热放大 (LAMP) 与CRISPR-Cas12a读取在一个高通量工作流程.
- 对Cas12a和探针度进行了优化,以最大限度地提高试验灵敏度.
主要成果:
- 优化的设备在灵敏度上实现了四倍的改善.
- 在fg mL-1水平上展示了对四种由水传播的病原体 (Shigella,Campylobacter,霍乱,军团菌) 的敏感检测.
- 该测试在一小时内提供了结果,显示出高效率.
结论:
- 开发的cPlate设备可进行简单,高通量,低反应剂消耗的多重CRISPR-Cas12a测定.
- 该技术适用于在资源不足的环境中检测敏感病原体,增强环境和公共卫生监测.
- 该设备解决了CRISPR-Cas12a复杂化的挑战,为改进的生物传感应用铺平了道路.
