通过PDMS和基于MEMS的微流体传感器预先检测肝细胞癌特异性ctDNA
Zeynep Çağlayan Arslan1,2, Meltem Okan3,2, Haluk Külah4,5,6
1Department of Electrical and Electronics Engineering, METU, Ankara, Turkey.
Mikrochimica acta
|April 2, 2024
概括
这项研究引入了一种新的电化学微流体传感器,用于检测循环瘤DNA (ctDNA) 的肝细胞癌 (HCC). 该传感器提供TP53基因突变的快速,灵敏和特定检测,为早期癌症诊断铺平了道路.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 分子诊断学 分子诊断学
- 癌症研究 癌症研究
背景情况:
- 微流体生物传感器提高了分析性能,电化学传感器具有成本效益,适合于临床诊断.
- 由于瘤异质性,肝细胞癌 (HCC) 诊断是复杂的;循环瘤DNA (ctDNA) 为活检提供了一个有希望的替代方案.
- 液体活检的进步使得ctDNA分析能够用于癌症基因类型和个性化医学.
研究的目的:
- 开发和验证一种基于聚甲基 (PDMS) 的新型微流体电化学传感器,用于检测HC.CC.中的特定ctDNA突变.
- 评估传感器的分析性能,包括准备时间,分析时间,流量,检测极限 (LOD) 和特异性.
主要方法:
- 用PDMS微通道集成的三电极 (Au-Pt-Ag) 玻璃芯片的制造.
- 开发一种电化学传感平台,用于检测HCCctDNA的TP53基因中的c.747G>T热点突变.
- 使用30μl/分钟的流量,优化固定化和混合化步骤.
主要成果:
- 开发的传感器实现了2小时的总准备和分析时间.
- 该系统表现出高灵敏度,检测极限 (LOD) 在2-200 fM范围内为24.1 fM.
- 传感器对非互补和不匹配的DNA序列表现出了高的特异性.
结论:
- 本文介绍了首个基于PDMS的微流体电化学传感器,专门用于HCCctDNA检测.
- 该平台显示了早期HCC诊断的巨大潜力,因为它可以在低度下,在没有预先丰富的情况下,对ctDNA突变进行敏感和特定的检测.
