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Microparticle parking and isolation for highly sensitive microRNA detection
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2017-08-10 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7lc00653e Jae Jung Kim 1, 2, 3, 4 , Lynna Chen 2, 3, 4, 5 , Patrick S. Doyle 1, 2, 3, 4
Lab on a Chip ( IF 6.1 ) Pub Date : 2017-08-10 00:00:00 , DOI: 10.1039/c7lc00653e Jae Jung Kim 1, 2, 3, 4 , Lynna Chen 2, 3, 4, 5 , Patrick S. Doyle 1, 2, 3, 4
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Isolating small objects, such as particles, cells, and molecules, in individual aqueous droplets is useful for chemical and biological assays. We have developed a simple microfluidic platform to immobilize (park) microparticles at defined locations, and isolate particles in monodisperse droplets surrounded by immiscible oil. While conventional methods can only achieve stochastic encapsulation of objects within larger droplets, our in situ method ensures that a single particle is entrapped in a similar-sized droplet, with ∼95% yield for parking and isolation. This enables time-lapse studies of reactions in confined volumes and can be used to perform enzymatic amplification of a desired signal to improve the sensitivity of diagnostic assays. To demonstrate the utility of our technique, we perform highly sensitive, multiplexed microRNA detection by isolating encoded, functional hydrogel microparticles in small aqueous droplets. Non-fouling hydrogel microparticles are attractive for microRNA detection due to favorable capture kinetics. By encapsulating these particles in droplets and employing a generalizable enzyme amplification scheme, we demonstrate an order of magnitude improvement in detection sensitivity compared to a non-amplified assay.
中文翻译：
微粒停放和分离，可实现高灵敏度的microRNA检测
分离单个水滴中的小物体，例如颗粒，细胞和分子，对于化学和生物学分析很有用。我们已经开发了一种简单的微流体平台，可以将微粒固定（停放）在定义的位置，并在被不混溶油包围的单分散液滴中分离微粒。虽然常规方法只能实现较大液滴内对象的随机封装，但我们的原位该方法可确保将单个颗粒截留在类似大小的液滴中，并获得约95％的产率用于分离和分离。这使得能够在有限的体积内对反应进行延时研究，并可用于对所需信号进行酶促扩增，以提高诊断测定的灵敏度。为了证明我们技术的实用性，我们通过在小水滴中分离编码的功能性水凝胶微粒来进行高灵敏度的多重microRNA检测。由于有利的捕获动力学，不结垢的水凝胶微粒对于microRNA检测具有吸引力。通过将这些颗粒包裹在液滴中并采用可概括的酶扩增方案，我们证明了与非扩增试验相比，检测灵敏度提高了一个数量级。
更新日期：2017-09-12
中文翻译：
微粒停放和分离，可实现高灵敏度的microRNA检测
分离单个水滴中的小物体，例如颗粒，细胞和分子，对于化学和生物学分析很有用。我们已经开发了一种简单的微流体平台，可以将微粒固定（停放）在定义的位置，并在被不混溶油包围的单分散液滴中分离微粒。虽然常规方法只能实现较大液滴内对象的随机封装，但我们的原位该方法可确保将单个颗粒截留在类似大小的液滴中，并获得约95％的产率用于分离和分离。这使得能够在有限的体积内对反应进行延时研究，并可用于对所需信号进行酶促扩增，以提高诊断测定的灵敏度。为了证明我们技术的实用性，我们通过在小水滴中分离编码的功能性水凝胶微粒来进行高灵敏度的多重microRNA检测。由于有利的捕获动力学，不结垢的水凝胶微粒对于microRNA检测具有吸引力。通过将这些颗粒包裹在液滴中并采用可概括的酶扩增方案，我们证明了与非扩增试验相比，检测灵敏度提高了一个数量级。
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