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电化学分子诊断,GenMark

2022-1-28 14:41| 编辑: 归去来兮| 查看: 3904| 评论: 0|来源: IVD分享库 | 作者:向北航行

摘要: 分子诊断公司GenMark Diagnostics(简称GenMark)被业界大佬罗氏以18亿美元收购!为何GenMark Diagnostics获得大佬青睐,其核心技术又“硬”在何处?GenMark的两大核心技术:eSensor(电子传感)技术和Electrowettin ...

分子诊断公司GenMark Diagnostics(简称GenMark)被业界大佬罗氏以18亿美元收购!为何GenMark Diagnostics获得大佬青睐,其核心技术又“硬”在何处?


GenMark的两大核心技术:eSensor(电子传感)技术和Electrowetting(电湿润)技术,同时依托于ePlex平台系统,使得GenMark系列产品脱颖而出。

一、eSensor技术

eSensor技术特点:

(1)基于DNA杂交和电化学检测原理;

(2)电化学传感检测,并非荧光或光学检测。


eSensor技术优势:

(1)诊断检测中不易发生样品污染;

(2)无需耗时的洗涤和制备步骤;

(3)对目标生物标志物具有高度特异性。

电信号的产生过程:
(1)目标DNA与信号探针溶液混合,如果存在目标DNA,形成目标DNA&信号探针复合物;
(2)目标DNA&信号探针复合物溶液进入微流控腔内,目标DNA&信号探针复合物与预先固定在电极上的捕获探针结合;
(3)通过电化学方法检测目标DNA。


注:我们注意到信号探针上标记有ferrocene(二茂铁),这里分享下小编查到的有关ferrocene二茂铁)信息。

“二茂铁是一类富电子化合物,由于二茂铁基团具有芳香性、氧化还原活性、稳定性及低毒性,目前已得到广泛的应用,二茂铁良好的氧化还原活性可为考察复杂电化学动力学过程提供理想的模型体系。


“脱氧核糖核酸(DNA)是生物体重要的遗传物质,近年来,以金属配合物作为指示剂的DNA电化学传感器的研究已引起人们的广泛关注。

该类传感器的指示剂是一类与DNA以不同作用模式结合的电活性化合物,其作用模式通常有3种:插入作用、沟面结合和静电作用。

ferrocene由于具有2个可以自由旋转的环戊二烯环与DNA碱基产生疏水、堆积作用而发生沟面结合,因此可以作为DNA电化学传感器的指示剂。

从上述两条有关ferrocene的信息,足以看出ferrocene在电化学传感过程中起到至关重要的作用。


二、Electrowetting技术

Electrowetting(电湿润)驱动是微流控技术中最为灵活的液体操控方式之一。

芯片为上下两层结构,液体以液滴形式夹在两层结构中间进行操控。上层芯片加工有一公共电极,下层芯片表面加工多个独立的电极,电极表面覆盖绝缘层和疏水层。

下层芯片各电极可单独控制,电极通电时其表面张力减小,断电时表面张力升高。在相邻两电极间通断电,可使其表面的液滴由断电电极向通电电极移动。通过在不同电极间交替通电,可驱使液滴沿着电极排布的路径移动。

由于可采用低频交流电压驱动,被操控液滴中无电流通过,所以电湿润技术可以用来驱动各种水溶液,包括复杂生物试样(如血液等)。

除驱动液滴外,电湿润技术还可以用来进行液滴的合并和拆分等操作,组合上述操作可实现溶液的量取、试剂和试样的混合等分析操作。


说到Electrowetting(电湿润)技术,那就不得不提起数字微流控(Digital microfluidics, DMF)。

数字微流控是一种利用电信号操纵液滴在基底上运动,该技术被广泛用于光学、热学、电学及生物医药等领域,并在液体透镜和诊断试剂盒领域实现了商业化。

这种电驱动主要通过电湿润实现,在电压的作用下,液滴吸附在导电基底上并发生运动。



三、ePlex平台系统

ePlex平台系统真正实现了“样本进,结果出”,是一款基于微流控技术的全自动化分子诊断设备。


其主要优势体现在集核酸自动提取、扩增以及eSensor检测技术为一体,实现了基因的快速、自动化检测。


ePlex平台系统可在2小时内提供检测结果,8小时可处理96个检测样品,同时具有远程服务能力,可提供远程警报以通知从业人员测试结果,能够最大限度地减少系统停机时间,确保患者和医生能够获得快速测试结果。



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