Optofluidní mikročip s teplotním gradientem pro určování teplotní stability biomolekul v segmentovaném toku

Characterization of Biomolecules’ Thermal Stability in Segmented Flow-Through Optofluidic Microsystem

Funkční vzorek

Byl vyroben křemíkový čip s trubkovitými mikrokanály utopenými uvnitř substrátu s teplotním gradientem (∇T) podél mikrokanálu. Sestavili jsme optický fluorescenční systém skládající se z modulovaného laserového světelného zdroje 470 nm připojeného optickými vlákny k mikrokanálu, který sloužil jako světlovod. Fluorescence byla detekována na druhé straně mikrokanálu pomocí fotonásobiče připojeného k optickému vláknu přes fluorescein isothiokyanátový filtr. Výstup z PMT byl napojen na lock-in zesilovač. Provedli jsme analýzu křivky tání krátké sekvence dsDNA - SYBR Green I o známé teplotě tání v průtokové konfiguraci bez gradientu, abychom ověřili funkčnost navrhovaného detekčního systému. Potom jsme použili konfiguraci segmentovaného toku a změřili amplitudu fluorescence kapičky vystavené ∇T of 2,31 ° C mm-1. Navrhovaná platforma může být použita jako rychlý a nákladově efektivní systém pro provádění buď MCA dsDNA nebo pro měření rozložení proteinu pro aplikace screeningu léků.

We developed a silicon chip with tubular microchannels buried inside the substrate featuring temperature gradient (∇T) along the microchannel. We set up an optical fluorescence system consisting of a power-modulated laser light source of 470 nm coupled to the microchannel serving as a light guidevia optical fiber. Fluorescence was detected on the other side of the microchannel using a photomultiplier tube connected to an optical fiber via a fluorescein isothiocyanate filter. The PMT output was connected to a lock-in amplifier for signal processing. We performed a melting curve analysis of a short dsDNA – SYBR Green I complex with a known melting temperature (TM) in a flow-through configuration without gradient to verify the functionality of proposed detection system. We then used the segmented flow configuration and measured the fluorescence amplitude of a droplet exposed to ∇T of ≈ 2.31°C mm-1. The proposed platform can be used as a fast and cost-effective system for performing either MCA of dsDNAs or for measuring protein unfolding for drug-screening applications.

Optofluidics, temperature gradient, melting temperature of dsDNA, protein unfolding

Optofluidics, temperature gradient, melting temperature of dsDNA, protein unfolding

Ústav mikroelektroniky Vysoké učení technické v Brně

K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

UMEL_160867_OptofluidniCip