Изучение нуклеотидных последовательностей широко применяется как в фундаментальной науке, так и в медицинской практике. Но достоверность полученных данных во многом зависит от того, удалось ли выделить из образца достаточно ДНК или РНК и очистить их от посторонних примесей. Выделение нуклеиновых кислот – это многоступенчатый и трудоёмкий процесс. Он поддаётся автоматизации, но роботизированные системы отличаются высокой стоимостью, а
их упрощённые аналоги не обеспечивают необходимого качества очистки материала.
Сотрудники Института молекулярной биологии им. В.
А . Энгельгардта Российской академии наук разработали автоматизированное устройство для выделения ДНК из биологических проб. Предложенный ими микрофлюидный модуль – это небольшой прозрачный блок, в котором материал движется по тонким каналам, подвергаясь воздействию необходимых реагентов. Внутри модуля проходят все стадии процесса очистки: лаборант помещает туда каплю крови (или любой другой биологической жидкости),
а на выходе получает пробирку с очищенной ДНК. Устройство было создано при финансовой поддержке Федерального агентства по науке и инновациям РФ. Описание модуля представлено в журнале «Доклады Академии Наук».
Процесс очистки состоит из нескольких стадий. Жидкий образец, помещённый в приёмную камеру, проходит фильтрацию. На мембране фильтра остаются клетки или вирусные частицы. Их обрабатывают ферментами, разрушающими оболочки,
а затем внутриклеточное содержимое пропускается через микроколонку, заполненную сорбционным веществом, которое связывает нуклеиновые кислоты. Затем колонка промывается раствором, содержащим этанол, и с образца удаляются оставшиеся соли и белки. На последней стадии нуклеиновые кислоты, очищенные от остального содержимого клетки, перемещаются в стандартную пробирку.
В отличие от большинства других методов очистки, при использовании микрофлюидного модуля образцы на всех стадиях изолированы от внешней среды. Это не только позволяет предотвратить загрязнение материала, но и обеспечивает безопасность сотрудников при работе с патогенными микроорганизмами. Модуль помогает выделять ДНК из различных образцов: крови, слюны, жидких культур бактерий и т.д. Низкая себестоимость и простота в управлении делают эти устройства перспективными для использования в различных медицинских и фармацевтических лабораториях.
