A miniature integrated device for automated multistep genetic assays

Anderson, Rolfe C.; Su, Xing; Bogdan, Gregory J.; Fenton, Jeffery

doi:10.1093/nar/28.12.e60

Cited by 204 publications

(102 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

101

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Multi-functional chips for sample pre-concentration, micro PCR amplification, and microchip electrophoretic separation have been demonstrated in several laboratories. [1][2][3] Currently, integration of sample processing steps into one system, to provide a complete sample-to-answer assay on the chip, is becoming the focus of development work.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High sensitivity PCR assay in plastic micro reactors

et al. 2002

View full text Add to dashboard Cite

Small volume operation and rapid thermal cycling have been subjects of numerous reports in micro reactor chip development. Sensitivity aspects of the micro PCR reactor have not been studied in detail, however, despite the fact that detection of rare targets or trace genomic material from clinical and/or environmental samples has been a great challenge for microfluidic devices. In this study, a serpentine shaped thin (0.75 mm) polycarbonate plastic PCR micro reactor was designed, constructed, and tested for not only its rapid operation and efficiency, but also its detection sensitivity and specificity, in amplification of Escherichia coli (E. coli) K12-specific gene fragment. At a template concentration as low as 10 E. coli cells (equivalent to 50 fg genomic DNA), a K12-specific gene product (221 bp) was adequately amplified with a total of 30 cycles in 30 min. Sensitivity of the PCR micro reactor was demonstrated with its ability to amplify K12-specific gene from 10 cells in the presence of 2% blood. Specificity of the polycarbonate PCR micro reactor was also proven through multiplex PCR and/or amplification of different pathogen-specific genes. This is, to our knowledge, the first systematic study of assay sensitivity and specificity performed in plastic, disposable micro PCR devices.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

High sensitivity PCR assay in plastic micro reactors

et al. 2002

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Only a few prototype integrated DNA analysis devices that perform sample preparation, the analytical reaction, and the detection/ quantitation steps have been described (Table 1) (Woolley et al 1996;Burns et al 1998;Waters et al 1998;Brown 1999;Anderson et al 2000), and most do not integrate the sample preparation step of the analysis (Woolley et al 1996;Burns et al 1998;Waters et al 1998). This is because the sample preparation step is often the most difficult step in an assay, particularly for complex mixtures such as biological fluids.…”

mentioning

confidence: 99%

Microchip Module for Blood Sample Preparation and Nucleic Acid Amplification Reactions

Yuen¹,

Kricka²,

Fortina³

et al. 2001

Genome Res.

113

View full text Add to dashboard Cite

A computer numerical control-machined plexiglas-based microchip module was designed and constructed for the integration of blood sample preparation and nucleic acid amplification reactions. The microchip module is comprised of a custom-made heater-cooler for thermal cycling, a series of 254 µm × 254 µm microchannels for transporting human whole blood and reagents in and out of an 8-9 µL dual-purpose (cell isolation and PCR) glass-silicon microchip. White blood cells were first isolated from a small volume of human whole blood (<3 µL) in an integrated cell isolation-PCR microchip containing a series of 3.5-µm feature-sized "weir-type" filters, formed by an etched silicon dam spanning the flow chamber. A genomic target, a region in the human coagulation Factor V gene (226-bp), was subsequently directly amplified by microchip-based PCR on DNA released from white blood cells isolated on the filter section of the microchip mounted onto the microchip module. The microchip module provides a convenient means to simplify nucleic acid analyses by integrating two key steps in genetic testing procedures, cell isolation and PCR and promises to be adaptable for additional types of integrated assays.

show abstract

“…Több sikeres DNS-hibridizációt is demonstráltak a chipen. Polikarbonát alapú chipeket is használnak a HIV-genom feltérképezéséhez [24], valamint üvegalapú eszközökben is ki lehet alakítani a DNShibridizációs vizsgálatokat [25].…”

Section: Mikrofl Uidikai Eszközökben Megvalósított Nukleinsav-alapú Munclassified

Élelmiszer-biztonsági jelentőségű baktériumok molekuláris detektálásának fejlesztése miniatürizált mikrofluidikai eszközök segítségével

Iván

Maráz

2015

Orvosi Hetilap

View full text Add to dashboard Cite

A biztonságos élelmiszerek előállítása szempontjából kulcsfontosságú az élelmiszerrel terjedő patogén baktériumok kimutatása és azonosítása. A hagyományos, tenyésztésen alapuló diagnosztikai eljárásokat egyre inkább felváltják vagy kiegészítik a nukleinsav-alapú, a genom speciális (elsősorban virulencia) génjeinek kimutatását célzó molekuláris technikák. A rutin élelmiszer-mikrobiológiai vizsgáló laboratóriumok leggyakrabban nemzetközileg validált DNSamplifi kációs, elsősorban valós idejű polimeráz láncreakció alapú módszereket alkalmaznak, amelyek a vizsgálati idő jelentős lerövidítése mellett lényegesen javítják a módszerek teljesítési jellemzőit (például érzékenység, specifi kusság) is. A polimeráz láncreakció alapú módszereknek rutindiagnosztikai célú alkalmazása azonban az előnyök mellett szá-mos hátránnyal is jár, amelyek között említendő a készülékek és a reagensek magas költsége, valamint a laboratóriumi környezetnek a reakciótermékekkel való kontaminálási kockázata, ami elkülönített laboratóriumi rendszert igényel. Manapság az ilyen laboratóriumi rendszerek miniatürizálása és hordozhatóvá tétele is fontos fejlesztési irány. A Labon-a-chip eszközökben több ilyen laboratóriumi műveletet lehet megvalósítani egy kis méretű eszközön, a standard eljárásokhoz hasonló pontossággal és megbízhatósággal. Ezen miniatürizált eszközök nagy előnye az egyszerű -sokszor automatizált -kezelhetőség, kis méret, hordozhatóság és sterilitás, ami az egyszeri használatból adódik. Ilyen miniatürizált gyorsdiagnosztikai eszközök kutatása és fejlesztése folyik a világ vezető kutatóhelyein, például különbö-ző minta-előkészítési és DNS-amplifi kációs módszerek miniatürizálásával. A szerzők is ezt a célt tűzték ki kutatásaik-ban: olyan miniatürizált mikrofl uidikai eszközök fejlesztését, amelyek alkalmasak élelmiszer-biztonsági jelentőségű baktériumok molekuláris detektálására. Orv. Hetil., 2015, 156(51), 2082-2088.Kulcsszavak: élelmiszer-biztonság, baktériumdiagnosztika, Lab-on-a-chip, mikrofl uidikai eszközök Development of molecular detection of food-borne pathogenic bacteria using miniaturized microfl uidic devicesDetection and identifi cation of food-borne pathogenic bacteria are key points for the assurance of microbiological food safety. Traditional culture-based methods are more and more replaced by or supplemented with nucleic acid based molecular techniques, targeting specifi c (preferably virulence) genes in the genomes. Internationally validated DNA amplifi cation -most frequently real-time polymerase chain reaction -methods are applied by the food microbiological testing laboratories for routine analysis, which will result not only in shortening the time for results but they also improve the performance characteristics (e.g. sensitivity, specifi city) of the methods. Beside numerous advantages of the polymerase chain reaction based techniques for routine microbiological analysis certain drawbacks have to be mentioned, such as the high cost of the equipment and reagents, as well as the risk of contamination of the labora...

show abstract

A miniature integrated device for automated multistep genetic assays

Cited by 204 publications

References 16 publications

High sensitivity PCR assay in plastic micro reactors

High sensitivity PCR assay in plastic micro reactors

Microchip Module for Blood Sample Preparation and Nucleic Acid Amplification Reactions

Élelmiszer-biztonsági jelentőségű baktériumok molekuláris detektálásának fejlesztése miniatürizált mikrofluidikai eszközök segítségével

Contact Info

Product

Resources

About