Микрофлюидовое устройство с приводом на пальчик для удаления нуклеиновой кислоты в точке, свободной от ячеек.

Своевременное и точное извлечение нуклеиновой кислоты является одним из важнейших узких мест в молекулярной диагностике, особенно в случае нуклеиновых кислот, свободных от ячеек (ДНК, РНК, миРНК), в плазме. Мы представляем полностью управляемое пальцем микрофлюидовое устройство для беспечного, беспилотного, нуклеинового экстракции кислот. Прототип устройства интегрирует клапаны с приводом пальца, насос и волдырное хранилище реагента, обеспечивая полный, интуитивный, "выборочный" рабочий поток, включая лиз, связывание, промывку и отключение с помощью ручного приведения в действие примерно через 35 минут. Эксплуатация устройства была проверена с помощью коммерческого магнитного борта на основе ручной скамейки и автоматизированного робота. В пробах воды, полученных с помощью ДНК (5-20 нг/мл-1), это устройство продемонстрировало восстановление 84,6 процента по сравнению с 90,7 процента на скамейке. Оптимизация объема магнитного борта выявила 50 мкл в качестве порогового значения для максимального восстановления при одновременном сведении к минимуму потребления реагента. В среднем было установлено, что восстановление проб с помощью плазменной системы человека было в 18, 62 и 552% выше, чем в случае извлечения контрольного стенда при первоначальных объемах проб в 100, 75 и 50 мкл, соответственно. Коэффициент вариации (CV%) по всем методам оставался в пределах сообщенных лабораторных диапазонов (20-80%). Клиническая полезность устройства была пилотирована с использованием образцов пациента, положительных для цитомегаловируса (CMV), обезьянопокса (MPXV) или чикунгуньи (CHIKV). Это устройство позволило успешно усилить qPCR для всех целей, при этом вирусные значения Cq ДНК составили не менее 0,3 циклов по стандартному протоколу. Этот инструмент ручной циркуляции нуклеиновой кислоты без приборов мог бы помочь преодолеть разрыв между боковыми технологиями усиления нуклеиновой кислоты на основе потока и децентрализованной диагностикой реального мира, предлагая масштабируемое решение для борьбы с инфекционными заболеваниями в условиях ограниченности ресурсов.