ITRM20090450A1 - Chip nanoforato di nitruro di silicio per l'analisi di profili di espressione genica e relativi biosensori. - Google Patents

Chip nanoforato di nitruro di silicio per l'analisi di profili di espressione genica e relativi biosensori. Download PDF

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ITRM20090450A1
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Italy
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nanophores
chip
silicon
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Paola Fanzio
Giuseppe Firpo
Valentina Mussi
Luca Repetto
Paola Scaruffi
Sara Stigliani
Gian Paolo Tonini
Ugo Valbusa
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Istituto Naz Per La Ricerca S Ul Cancro
Univ Degli Studi Genova
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    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483Physical analysis of biological material
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    • G01N33/48707Physical analysis of biological material of liquid biological material by electrical means
    • G01N33/48721Investigating individual macromolecules, e.g. by translocation through nanopores
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N15/10Investigating individual particles
    • G01N15/1031Investigating individual particles by measuring electrical or magnetic effects
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Description

secondo l'invenzione permette di analizzare, in diverse patologie (tumorali e non), i profili di espressione genica a partire da campioni biologici di varia natura (materiale bioptico, sangue periferico o midollare ecc.). Tale applicazione consente di valutare marcatori molecolari con significato prognostico e/o consentire un migliore inquadramento del paziente nelle categorie di rischio e la conseguente personalizzazione della terapia. In particolare, il dispositivo permette di identificare SNP in campioni biologici di diverse patologie (tumorali e non) . Essendo noto che gli SNP sono associati alla suscettibilità di alcune malattie e alla diversa risposta alla terapia farmacologica, tale analisi consentirà di effettuare un fingerprinting dei pazienti al fine di valutare la predisposizione a patologie e la risposta ai farmaci. Inoltre, il dispositivo secondo l'invenzione può essere utilizzato per applicazioni in campo botanico, zootecnico e zooprofilattico, ad esempio per l'identificazione di OGM in alimenti o in coltivazione o per la caratterizzazione di virus.
membrana di di silicio nanoforata
nano fori diametro efficace
da 20 a 50 nm spessore
da 10 nm a 50 nm preferibilmente da 10 a 20 nm.
Ί nanofori possono essere formati mediante
ioni focalizzati, ad esempio mediante l'impiego di un Costituisce ulteriore oggetto della presente invenzione un procedimento di preparazione del biosensore descritto sopra comprendente o consistente nelle seguenti fasi: deposizione di una soluzione di oligonucleotide di lunghezza da 40 a 55 basi, preferibilmente 45 basi, detta soluzione avendo una concentrazione che varia da 10 a 200 nM, preferibilmente 100 nM in acqua bidistillata oppure in SSC 2X ossia una soluzione di 0,3 M cloruro di sodio, 0,03 M citrato di sodio e pH 7,1; b) disattivazione della superficie del biosensore. La disattivazione della superficie del biosensore può avvenire mediante lavaggi con una soluzione di ammoniaca 28% e successivi lavaggi con acqua bi-distillata.
ulteriormente due serbatoi contenenti una soluzione ionica comunicanti attraverso i nanofori e due elettrodi per l'applicazione di una tensione e rilevazione di corrente.
Costituisce ulteriore oggetto della presente invenzione l'uso biosensore o del dispositivo come definiti sopra per rilevazioni di molecole in campo medico, botanico, zootecnico o zooprofilattico.
La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, con particolare riferimento alle figure dei disegni allegati in cui:
Figura,1 mostra uno schema di cella tratto da A J Storm, J H Chen, H W Zandbergen, and C Dekker, Translocation of doublé- strand dna through a Silicon oxide nanopore . Physical Review, 71:051903, 2005 [8], Figura 2 mostra la cella della figura 1 posizionata su un tavolo antivibrante all'interno di una doppia gabbia di Faraday.
Figura 3 mostra una rampa di corrente rilevata applicando diverse tensioni alla cella di misura contenente il chip nanoforato (figura 3A) e la curva tensione -corrente ricostruita a partire dalla rampa di corrente con evidenziato in linea tratteggiata il fit lineare realizzato per ricavare una stima della resistenza R del nanoporo (figura 3B).
Figura 4 mostra uno schema di nanoporo in cui r à ̈ il raggio e 1 la lunghezza.

Claims (1)

  1. Rivendicazioi chip secondo la rivendicazione 1, in cui i nanofori sono formati mediante fascio di ioni Biosensore comprendente o consistente in chip, in cui almeno un nanoforo à ̈ funzionalizzato con un oligo nucleotide lunghezza da 13 ,6 nm a 18,7 nm, preferibilmente 15,3 nmy IX 1 . Biosensore secondo la rivendicazione 44,/ in cui i nanofori sono funzionali zzati con oligonucleotidi uguali o diversi tra loro. 4, il diametro effice var ia da 3 a 20 nm, preferibilmente da 4 a 10 nm, ancora più preferibilmente da 4 a 6 mn - --Procedimento di preparazione del biosensore secondo ognuna delle rivendicazioni 1-2 comprendente o consistente nelle seguenti fasi deposizione di una soluzione di oligonucleotide di lunghezza da 40 a 55 basi, preferibilmente 45 basi, detta soluzione avendo una concentrazione che varia da 10 a 200 nM, preferibilmente 100 nM in acqua bidistillata oppure in una soluzione di 0,3 M cloruro di sodio, 0,03 M citrato i sodio, pH 7,1; b) disattivazione della superficie del biosensore. 4 Procedimento secondo la rivendicazione 3 in cui la disattivazione della superficie del biosensore avviene mediante lavaggi con una soluzione di ammoniaca 28% e successivi lavaggi con acqua bi-distillata. 5 Dispositivo per la rilevazione di comprendente il come definito in ognuna delle rivendicazioni 1-2 6 Dispositivo secondo la rivendicazione comprendente ulteriormente due serbatoi contenenti una soluzione ionica comunicanti attraverso i nanofori e due elettrodi per l'applicazione di una tensione e rilevazione di corrente. Uso rivendicazioni iosensore come definito in ognuna delle rivendicazioni o del dispositivo come definito in ognuna delle rivendicazioni per rilevazioni di molecole in campo medico, botanico, zootecnico o zooprofilattico.
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