A MEMS-Based Approach to Single Nucleotide Polymorphism Genotyping.
A MEMS-Based Approach to Single Nucleotide Polymorphism Genotyping.
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DOI：
10.1016/j.sna.2012.07.025
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发表时间：
2013-06-01
影响因子：
4.6
通讯作者：
Lin, Qiao
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhu, Jing;Palla, Mirko;Ronca, Stefano;Wapner, Ronald;Ju, Jingyue;Lin, Qiao
关键词：
单核苷酸多态性 (SNP) 的基因分型可以诊断与单碱基突变相关的人类遗传疾病。传统的 SNP 基因分型方法能够提供准确或高通量的检测，但仍然是劳动力、时间和资源密集型的。微流体技术已应用于 SNP 检测，以提供快速、低成本和自动化的替代方案，尽管这些应用仍然受到准确性或吞吐量问题的限制。为了应对这一挑战，我们提出了一种基于 MEMS 的 SNP 基因分型方法，该方法在温度控制芯片上的单个微室中使用基于固相的反应。聚合酶链式反应 (PCR)、等位基因特异性单碱基延伸 (SBE) 和微珠脱盐均在微室中进行，并与基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱 (MALDI-TOF MS) 结合以分析 SBE 产物。对引起镰状细胞性贫血的 HBB 基因外显子 1 上的 SNP 进行基因分型的实验结果表明，该装置具有快速、准确、多重和高通量检测 SNP 的潜力。
Genotyping of single nucleotide polymorphisms (SNPs) allows diagnosis of human genetic disorders associated with single base mutations. Conventional SNP genotyping methods are capable of providing either accurate or high-throughput detection, but are still labor-, time-, and resource-intensive. Microfluidics has been applied to SNP detection to provide fast, low-cost, and automated alternatives, although these applications are still limited by either accuracy or throughput issues. To address this challenge, we present a MEMS-based SNP genotyping approach that uses solid-phase-based reactions in a single microchamber on a temperature control chip. Polymerase chain reaction (PCR), allele specific single base extension (SBE), and desalting on microbeads are performed in the microchamber, which is coupled with matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) to analyze the SBE product. Experimental results from genotyping of the SNP on exon 1 of the HBB gene, which causes sickle cell anemia, demonstrate the potential of the device for rapid, accurate, multiplexed and high-throughput detection of SNPs.
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