Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Sự thao tác dielectrophore của các nhiễm sắc thể người trong các kênh vi mạch: trích xuất các thuộc tính điện môi của nhiễm sắc thể
Tóm tắt
Nghiên cứu về các tính chất điện môi của nhiễm sắc thể người được chuẩn bị trong dung dịch đệm polyamine được trình bày trong bài báo này. Các nhiễm sắc thể được chuẩn bị trong dung dịch này có kích thước chỉ vài micromet và có hình dạng đại khái giống như những đĩa hình cầu. Do đó, phương pháp dielectrophoresis được chọn làm phương pháp thao tác kết hợp với một hệ thống vi mạch được thiết kế tùy chỉnh chứa các điện cực cần thiết cho các thí nghiệm dielectrophoresis. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng mặc dù hệ thống này hiện tại không thể phân biệt giữa các nhiễm sắc thể khác nhau, nhưng nó có thể cung cấp dữ liệu trung bình cho các tính chất điện môi của nhiễm sắc thể người trong dung dịch đệm polyamine. Những dữ liệu này sau đó có thể được sử dụng để tối ưu hóa thiết kế hệ thống cho việc đặc trưng và phân loại thêm. Dữ liệu thực nghiệm từ sự thao tác dielectrophoretic được kết hợp với các tính toán lý thuyết để rút ra một phạm vi giá trị cho độ điện dung và độ dẫn điện của các nhiễm sắc thể được chuẩn bị trong dung dịch đệm polyamine của con người.
Từ khóa
#nhiễm sắc thể #điện môi #dung dịch đệm polyamine #dielectrophoresis #vi mạchTài liệu tham khảo
Ford, C.E., Jones, K.W., Polani, P.E., Dealmeida, J.C. & Briggs, J.H. A sex-chromosome anomaly in a case of gonadal dysgenesis (Turner’s syndrome). Lancet. 1, 711–713 (1959).
Nowell, P.C. & Hungerford, D.A. Minute chromosome in human chronic granulocytic leukemia. Science 132, 1497 (1960).
Young, B.D., Ferguson-Smith, M.A., Sillar, R. & Boyd, E. High-reslolution analysis of human perpheral lymphocyte chromosomes by flow cytometry. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 78, 7727–7731 (1981).
Engh, G.v.d., Trask, B., Lansdrop, P. & Gray, J. Hoechst- and chromomycin-a3-stained human chromosomes after addition of citrate and sulfite. Cytometry 9, 266–270 (1988).
Schrum, D.P., Culbertson, C.T., Jacobson, S.C. & Ramsey, J.M. Microchip flow cytometry using electrokinetic focusing. Anal. Chem. 71, 4173–4177 (1999).
Sohn, L.L. et al. Capacitance cytometry: measuring biological cells one by one. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 97, 10687–10690 (2000).
Gawad, S., Schild, L. & Renaud, P. Micromachined impedance spectroscopy flow cytometer for cell analysis and particle sizing. Lab Chip 1, 76–82 (2001).
Inoue, T., Takahashi, K. & Yokoyama, H. Integrated microfluidics for chromosome engineering. Arch. Histol. Cytol. 65, 465–471 (2002).
Li, Y., Dalton, C., Crabtree, H.J., Nilsson, G. & Kaler, K.V.I.S. Continuous dielectrophoretic cell separation microfluidic device. Lab Chip 7, 239–248 (2007).
Hu, X. et al. Marker-specific sorting of rare cells using dielectrophoresis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 102, 15757–15761 (2007).
Wang, X.-B. et al. Cell separation by dielectrophoretic field-flow-fractionation. Anal. Chem. 72, 832–839 (2000).
Winter, W.T. & Welland, M.E. Differential analysis of human leukocytes by dielectrophoretic field-flowfractionation. Biophys J. 78, 2680–2689 (2000).
Krupke, R., Hennrich, F., Lhneysen, H.v. & Kappes, M.M. Separation of metallic from semiconducting single-walled carbon nanotubes. Science 301, 344–347 (2003).
Prinz, C., Tegenfeldt, J.O., Austin, R.H., Cox, E.C. & Sturm, J.C. Bacterial chromosome extraction and isolation. Lab Chip 2, 207–212 (2002).
Morgan, H. & Green, N.G. AC Electrokinetics: colloids and naoparticles. Research Studies Press LTD. (2003).
Clausen, C.H. et al. Scanning conductance microscopy investigations on fixed human chromosomes. Bio-Techniques 44, 540–544 (2008).
DSMZ — Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH Inhoffenstrae 7 B 38124 Braunschweig Germany.
Cram, L.S., Bell, C.S. & Fawcett, J.J. Chromosome sorting and genomics. Methods in Cell Science 24, 27–35 (2002).
Bruus, H. Theoretical Microfluidics. Oxford University Press, edition 1 (2008).
Winter, W.T. & Welland, M.E. Dielectrophoresis of non-spherical particles. J. Phys. D: Appl. Phys. 42, 1–6 (2009).
Jones, T.B. Electromechanics of Particles. Cambridge University Press (1995).
Demierre, N. et al. Characterization and optimation of liquid electrodes for lateral dielectrophoresis. Lab Chip 7, 355–365 (2007).
Tornay, R. et al. Dielectrophoresis-based particle exchanger for the manipulation and surface functionalization of particles. Lab Chip 8, 267–273 (2007).
Linderholm, P. & Renaud, P. Comment on “AC frequency characteristics of coplanar impedance sensors as design parameters” by Jongin Hong, Dae Sung Yoon, Sung Kwan Kim, Tae Song Kim, Sanghyo Kim, Eugene Y. Pak, and Kwangsoo No, Lab on a Chip, 2005, 5, 270. Lab Chip 5, 1416–1417 (2005).