在气动操纵液滴平台多核苷酸多态性的视觉比色法检测
Summary
这项工作提出了一个简单直观的方法来检测气动操纵液滴平台的多核苷酸多态性。与所提出的方法中，在整个实验，包括液滴操作和多核苷酸多态性检测，可以接近23°C不先进仪器的帮助下进行。
Abstract
是在一个开放的表面上液滴的气动操纵平台进行一个简单直观的方法来检测多核苷酸多态性（MNP）。这种方法比色检测DNA的基础上金纳米粒子探测器（探头金纳米粒子）的杂交介导的生长。该金纳米粒子的生长尺寸和结构通过与探针杂交的DNA样品的数量支配。根据纳米颗粒的具体大小 – 和形状依赖性的光学特性，错配的在样品DNA片段与探针的数目是能够被区分。试验是分别通过含有试剂和DNA样品的液滴中进行，被运送并与基于PDMS柔性超疏水性膜的受控气动吸入混合气的平台上。液滴可以同时并准确传递一个开放表面上所提出的气动平台，是没有副作用EFF高度的生物相容性液滴内的DNA样品的等。两个提出的方法相结合，该多核苷酸多态性可在视线气动液滴操纵平台上被检测;没有额外的仪器是必需的。从平台到最终结果上安装的液滴的步骤需要不到5分钟，比用现有方法少得多。此外，该组合MNP检测方法仅需要10微升，在每个操作中，这比一个宏系统的显着更小的样品体积。
Introduction
单核苷酸多态性（SNP），这是在DNA序列的单碱基对差异，是最常见的遗传变异之一。目前的研究报告，单核苷酸多态性与疾病风险，药效和通过影响基因功能的个人副作用有关。1,2-最近的研究还表明，双或多点突变（多核苷酸多态性）引起特定疾病和个体在疾病的影响差异。3,4核苷酸多态性的检测是因此病预检势在必行。为快速检测序列特异性寡核苷酸的简单而有效的方法，在过去的二十年是高度发达的1,5电流的方法来识别DNA突变通常涉及程序，包括探针固定，荧光标记，凝胶电泳等 ，6,7但这些方法一般需要很长的分析过程，expen西伯设备，训练有素的技术人员，以及样品和试剂的消耗显著。
与表面积与体积和独特的物理化学性质的大比率的纳米粒子是作为用于特定的生物标记物的高灵敏度和廉价的检测平台的理想材料。金纳米颗粒（金纳米粒子）被广泛用于DNA检测的，因为它们的大能力与寡核苷酸探针进行修改。8-10 SNP检测技术是使用金纳米粒子还开发11-13在这项工作中，我们采用了一种新颖的比色方法检测多核苷酸多态性（MNP）通过14金纳米粒子探针的DNA杂交介导的生长，这种简单的和快速的探测方法是基于这样的理论缀合到单链DNA（ssDNA）或双链DNA（dsDNA）的的不同长度金纳米粒子影响金纳米粒子的生长的大小和形状（参见图1）。15的DNA检测的这种方法设有试剂的消耗量小，小试验的持续时间（几分钟），并且没有热控制一个简单的过程，是前瞻性适用于临床诊断和国内医学筛查。
几个微流体系统以检测DNA序列已被开发; 16这些微流体系统中，从传统的实验方案演化而来，需要更少的块的大型设备，并简化了实验方案，以提高灵敏度，检测极限和特异性的DNA生物传感器。在微流体系统的DNA检测方法仍需要，但是，信号放大和荧光读取器的随后的处理的仪器如PCR（聚合酶链式反应）机对单个读出，以确定异构SNP。17,18开发一个简单的无随后的处理平台，以直接读出的多核苷酸多态性的结果是非常需要的。比起很好用的，传统的，封闭的微流体系统，开放式表面微流体装置有为地提供一些优势，比如一个明确的光路，一个简单的方法来访问样本，直接无障碍环境并没有容易形成气穴或界面阻塞通道19我们以前的工作引入开放表面的液滴操作（ 见图2）。20简单气动平台在此平台上，液滴可同时运输和使用抽吸力从驱动能量而不干扰操纵，其中有一个在生物和化学的应用潜力巨大。因此，该气动平台利用结合使用金纳米粒子探针的DNA杂交介导的生长的概念比色方法执行DNA样品的操纵对MNP的检测。
本文介绍的协议描述多核苷酸多态性的一个简单的目视检测气动操纵液滴平台上的开放面。这项工作证实，多核苷酸多态性是用肉眼可检测的;建议的气动平台，适用于生物和化学应用。
Protocol
Representative Results
Discussion
在这个协议中，一个简单的比色方法检测MNP可以在浓度范围为0.11-0.50微米的微离心管中实现。此外，所提出MNP检测方法上的充气液滴操作平台，该平台具有用于DNA筛查和其它生物医学应用的高电位下进行。在实践中，样品DNA浓度的可检测范围取决于的操作平台的混合效率。以确保该聚结的液滴充分混合，在该协议中的关键步骤是依赖于聚结液滴的大小吸气（压力和频率）的控制。完全互补的样本D…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ministry of Science and Technology of Taiwan provided financial support of this research under contracts MOST-103-2221-E-002 -097 -MY3.
Materials
| PDMS | Dow Corning | SYLGARD 184 | |
| benchtop engravers | Roland DG | EGX-400 | |
| laser cutting machine | Universal Laser Systems, Inc. | VLS 3.50 | |
| Oxygen plasma treatment system | Femto Science Inc. Korea | CUTE-MPR | |
| solenoid valve | home built | ||
| vacuum pump | ULVAC KIKO, Inc. | DA-30D | |
| 13-nm AuNP solution | TAN Bead Inc., Taiwan | NG-13 | |
| DNA (with 5 -end labeled thiol) | MDBio, Inc., Taiwan | ||
| phosphate buffered saline (PBS) | UniRegion Bio-Tech,. Taiwan | PBS001-1L | |
| sodium dodecyl sulfate (SDS) | J. T. baker | 4095-04 | |
| Hydroxylamine solution (NH2OH) | Sigma-Aldrich | 467804 | |
| Chloroauric acid (HAuCl4) | Sigma-Aldrich | G4022 | |
| sodium chloride (NaCl) | |||
| vortex mixer | Digisystem Laboratory Instruments Inc. | VM-2000 | |
| centrifuge | Hermle Labortechnik GmbH. | Z 216 MK |
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