Wszystkie etapy analizy aminokwasów w jednym chipie

Wszystkie etapy analizy aminokwasów w jednym chipie

Za pomocą zminiaturyzowanego urządzenia wykonanego w technice lab-on-a-chip można analizować próbki na obecność aminokwasów bez potrzeby stosowania dodatkowych urządzeń i prowadzenie dodatkowych etapów analiz – informuje czasopismo Analytical Chemistry.

Skoncentrowanie wielu urządzeń do analizy chemicznej w jednym zminiaturyzowanym układzie elektronicznym nastręcza wiele problemów. Przede wszystkim dotyczy to procesów zatężania, rozdzielania oraz wykrywania, które wymagają różnych warunków takich jak chociażby pH środowiska. Większość obecnych na rynku urządzeń lab-on-chip oparta jest na elektroforezie kapilarnej i potrafi wykonać tylko część koniecznych zadań do pełnej analizy organicznych związków chemicznych. Przykładowo udało się opracować urządzenia które są w stanie rozdzielać składniki mieszanin a następnie transportować je mikrokanalikami, jednak bez ostatecznej analizy substancji wchodzących w skład mieszaniny.

Odpowiednie urządzenie, które mogłoby posłużyć do analizy związków chemicznych o potencjale biologicznym obecnych poza Ziemią, w takich miejscach jak planeta Mars czy księżyć Jowisza - Tytan opracowali naukowcy z amerykańscy naukowcy z Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA. Takie urządzenie musi przede wszystkim cechować się wytrzymałością na warunki panujące na obcych planetach przy równoczesnej prostocie konstrukcji, która ograniczyłaby możliwość wystąpienia awarii.

Aby temu sprostać zespół Petera A. Willisa z NASA opracował macierz zaworów i pomp pneumatycznych przetłaczających badaną próbkę do odpowiednich komór, gdzie np. do aminokwasów są przyłączane markery fluorescencyjne. W kolejnym etapie za pomocą elektroforezy kapilarnej następuje rozdzielanie aminokwasów, a następnie detekcja aminokwasów poprzez wzbudzoną laserowo fluorescencję (LIF). W opinii Willisa dzięki temu, że poszczególne etapy związane z mikroprzepływem próbki są wykonywane autonomicznie nie ma potrzeby wykonywania operacji przez człowieka.

Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda się stworzyć na bazie opracowanego urządzenia chemiczny analizator, który byłby wykorzystywany nie tylko podczas misji kosmicznych, ale również w codziennych, rutynowych badaniach wykonywanych na co dzień na naszej planecie.

(pj)