Microchip analytic system for multiplex analysis by real-time polymerase chain reaction with reagents immobilized in microreactors

Navolotskii, Denis V.; Perchik, A.; Mark’yanov, I. A.; Ганеев, А. А.; Slyadnev, М. N.

doi:10.1134/s0003683811020141

Cited by 6 publications

(11 citation statements)

References 18 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Обработка алюминиевых микрореакторных пла-стин в щелочи с последующим покрытием физиче-ски сорбированными пленками была значительно технологичнее тетроахлорсиланового подхода [12] и давала стабильную гидрофильность поверхно-сти, но, по причинам слабых связей, удерживаю-щих активные компоненты в виде пленки, такой способ модификации не обеспечивал надлежа-щую инертность поверхности алюминия в услови-ях ПЦР. На микрочипах, обработанных в растворе щелочи, были получены удовлетворительные ПЦР результаты при использовании жидких реактивов, однако было установлено, что при попытке лиофи-лизации такие микрочипы демонстрировали сни-женную интенсивность флуоресцентного сигнала, невысокую эффективность реакции и не сохраня-ли свои свойства во времени.…”

Section: обсуждение результатовunclassified

“…Таким образом, нами был сделан вывод, что 45 ми-нут достаточно для полной лиофилизации ПЦР ре-агентов в микрореакторах микрочипа. Полученное оптимальное время лиофилизации существенно меньше (в 25-30 раз) времени, необходимого для высушивания реагентов при атмосферном давле-нии (20-24 часа) [12], что позволяет сократить вре-менные затраты при массовом производстве микро-чипов и увеличить производительность установки. Кроме того, меньшее время лиофилизации по срав-нению с высушиванием снижает вероятность де-градации фермента Taq-полимеразы за время уда-ления растворителя из иммобилизируемой смеси ПЦР реактивов.…”

Section: оптимизация времени лиофилизации реагентовunclassified

“…В предыдущих работах нами были изучены особенности и оптимальные параметры лиофилиза-ции всех компонентов ПЦР смеси (за исключением буфера) в микрореакторах 30-ячеестого кремние-вого чипа [12]. Было показано, что готовые микро-чипы могут храниться при комнатной температуре в течение 6 месяцев.…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Development of a microchip analytical system with PCR reagents lyophilized into aluminum microchips and modified by the plasma enhanced chemical vapor deposition

Suvorova¹,

Мashyanov²,

Аshyna³

et al. 2015

АиК

View full text Add to dashboard Cite

Поступила в редакцию 23 октября 2015 г., после исправления -23 ноября 2015 г.Микрочиповые аналитические системы для молекулярно-генетического анализа в последние годы привлекают повышенный интерес исследователей. Алюминиевые микрочипы являются осо-бенно перспективными для внедрения микрочипового формата полимеразной цепной реакции (ПЦР) в лабораторную практику. Подобные микрочипы требуют пассивации поверхности для предотвра-щения ингибирования ПЦР и улучшения аналитических характеристик системы. Привлекательна и возможность снижения трудозатрат и ошибок оператора за счет лиофилизации реактивов в микро-чипах. Микрочипы с лиофилизированными реактивами позволяют избежать сложностей, связанных с хранением при низкой температуре, сокращают количество стадий пипетирования и тем самым уменьшают риск ложноположительных результатов, которые могут быть вызваны контаминацией проб. В работе предложен метод иммобилизации реагентов для ПЦР в микрореакторах алюмини-евых микрочипов, поверхность которых была предварительно пассивирована с помощью плазмо-химического осаждения из газовой фазы (ПХО). В качестве модельных объектов для лиофилиза-ции выбраны тест-системы для определения фрагмента гена 35S вируса мозаики цветной капусты, используемого в генетически-модифицированных организмах (ГМО), фрагмента геномной ДНК ми-кроорганизма Mycoplasma hominis, а также фрагмента гена глобина человека (белковая часть ге-моглобина человека). Разработана экспериментальная установка для лиофилизации, которая по-зволила оптимизировать условия проведения процесса. Показано, что полученные таким образом алюминиевые микрочипы могут храниться не менее двух месяцев при комнатной температуре, и их аналитические характеристики сравнимы с ПЦР с использованием жидких реактивов, при в 20 раз меньшем потреблении реактивов и в 2-3 раза меньшем количестве операции пипетирования.Ключевые слова: Полимеразная цепная реакция, алюминиевые микрочипы, плазменно-хи-мическое осаждение, лиофилизация.

show abstract

Section: обсуждение результатовunclassified

Section: оптимизация времени лиофилизации реагентовunclassified

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Development of a microchip analytical system with PCR reagents lyophilized into aluminum microchips and modified by the plasma enhanced chemical vapor deposition

Suvorova¹,

Мashyanov²,

Аshyna³

et al. 2015

АиК

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…From previous studies the microchips with lyophilized PCR reagents can be transported and stored at ambient temperature, due to stabilizing additives that preserve the activity of heatsensitive PCR components [3]. One of the advantages of this microchip system is reducing the number of manual operations during the preparation of amplification mixture, which significantly reduces the possibility of false-positive results.…”

Section: We Have Designed Eight Test Systems For Trichomonas Vaginalimentioning

confidence: 99%

“…To stabilize dried PCR reagents and to avoid degradation of polymerase or other components of PCR mixture we have previously developed a stabilizer solution [3]. Using of this solution prevents aging of reagents and allows to achieve the PCR efficiency for lyophilized reagents similar to that of liquid PCR mixture.…”

Section: Figure 1)mentioning

confidence: 99%

Rapid Determination of Sexually Transmitted Infections by Real-time Polymerase Chain Reaction Using Microchip Analyzer

Suvorova¹,

Perchik²,

Slyadnev³

et al. 2012

ENG

View full text Add to dashboard Cite

Development of non expensive and time-saving techniques based on the polymerase chain reaction (PCR) is of great importance for modern diagnostics. We considered a new approach for PCR determination of a variety of sexually transmitted infections using microchip analyzer "AriaDNA", which had been tested using clinical samples in several medical institutions of St. Petersburg (Russia). The use of microchips containing lyophilized PCR reagents allows reducing significantly time of analysis and the number of manipulations thus preventing possible sample contamination.

show abstract

Matrix approach to the simultaneous detection of multiple potato pathogens by real-time PCR

Nikitin¹,

Statsyuk

Frantsuzov³

et al. 2018

J Appl Microbiol

View full text Add to dashboard Cite

Aim: Create a method for highly sensitive, selective, rapid and easy-to-use detection and identification of economically significant potato pathogens, including viruses, bacteria and oomycetes, be it single pathogen, or a range of various pathogens occurring simultaneously. Methods and Results: Test-systems for real-time PCR, operating in the unified amplification regime, have been developed for Phytophthora infestans, Pectobacterium atrosepticum, Dickeya dianthicola, Dickeya solani, Ralstonia solanacearum, Pectobacterium carotovorum, Clavibacter michiganensis subsp. sepedonicus, potato viruses Y (ordinary and necrotic forms as well as indiscriminative test system, detecting all forms), A, X, S, M, potato leaf roll virus, potato mop top virus and potato spindle tuber viroid. The test-systems (including polymerase and revertase) were immobilized and lyophilized in miniature microreactors (1Á2 ll) on silicon DNA/RNA microarrays (micromatrices) to be used with a mobile AriaDNA â amplifier. Conclusions: Preloaded 30-reaction micromatrices having shelf life of 3 and 6 months (for RNA-and DNA-based pathogens, respectively) at room temperature with no special conditions were successfully tested on both reference and field samples in comparison with traditional ELISA and microbiological methods, showing perfect performance and sensitivity (1 pg). Significance and Impact of the Study: The accurate, rapid and user-friendly diagnostic system in a micromatrix format may significantly contribute to pathogen screening and phytopathological studies.

show abstract

Microchip analytic system for multiplex analysis by real-time polymerase chain reaction with reagents immobilized in microreactors

Cited by 6 publications

References 18 publications

Development of a microchip analytical system with PCR reagents lyophilized into aluminum microchips and modified by the plasma enhanced chemical vapor deposition

Development of a microchip analytical system with PCR reagents lyophilized into aluminum microchips and modified by the plasma enhanced chemical vapor deposition

Rapid Determination of Sexually Transmitted Infections by Real-time Polymerase Chain Reaction Using Microchip Analyzer

Matrix approach to the simultaneous detection of multiple potato pathogens by real-time PCR

Contact Info

Product

Resources

About