Forskere udvikler nyt værktøj til påtryk af biochips

3D-print har vundet popularitet i de seneste år som et middel til at skabe en række funktionelle produkter, fra værktøj til tøj og medicinsk udstyr. Nu, konceptet med multidimensionel udskrivning har hjulpet et team af forskere ved Advanced Science Research Center (ASRC) ved Graduate Center ved City University of New York med at udvikle en ny, potentielt mere effektiv og omkostningseffektiv metode til fremstilling af biochips (også kendt som mikroarrays), som bruges til at screene for og analysere biologiske ændringer i forbindelse med sygdomsudvikling, bioterrorisme agenter, og andre forskningsområder, der involverer biologiske komponenter.

I et papir, der blev offentliggjort i dag i tidsskriftet Chem , forskere med ASRC's Nanoscience Initiative beskriver, hvordan de har kombineret mikrofluidiske teknikker med stråle-pen litografi og fotokemiske overfladereaktioner til at udtænke en ny biochip-udskrivningsteknik. Metoden indebærer at udsætte en biochips overflade for specifikke organiske reagenser, og derefter bruge en tæt fokuseret lysstråle til at klæbe de immobiliserede reagenser til chipens overflade. Processen gør det muligt for forskere gentagne gange at udsætte en enkelt chip for de samme eller forskellige faktorer og præge reaktionerne på forskellige sektioner af biochippen. Resultatet er en biochip, der kan rumme flere sonder, end det er muligt med nuværende kommercielle platforme.

"Dette er i det væsentlige en ny nanoskala -printer, der giver os mulighed for at præge mere kompleksitet på overfladen af ​​biochip end nogen af ​​de i øjeblikket tilgængelige kommercielle teknologier, "sagde Adam Braunschweig, hovedforsker og lektor med ASRC's Nanoscience Initiative. "Det vil hjælpe os med at få meget bedre forståelse for, hvordan celler og biologiske veje fungerer."

En yderligere fordel ved det nye værktøj er, at det giver forskere mulighed for pålideligt at udskrive på en række sarte materialer - herunder glas, metaller, og lipider - på længdeskalaen af ​​biologiske interaktioner, og uden brug af et rent værelse. Det giver også forskere mulighed for at montere mere reaktive sonder på en enkelt chip. Disse forbedringer kunne, i teorien, reducere omkostningerne ved biochip-faciliteret forskning.

ASRC -forskere undersøger nu måder at finjustere deres nye teknik til fremstilling af disse biochips. "Vi ønsker at kunne registrere endnu mere komplekse overfladeinteraktioner og reducere vores opløsning ned til et enkelt molekyle, "sagde ASRC Research Associate Carlos Carbonell, papirets hovedforfatter. "Denne teknik giver anledning til en ny metode til mikroarrayoprettelse, der burde være nyttig for hele området inden for biologisk 'omics' forskning."

Biologiske sonder er mønstret i biochips ved hjælp af nanoskopiske lys-penne, tillader forskere at øge antallet af sonder, der kan immobiliseres i en enkelt chip.