Cell-free DNA extraction using bead-based microfluidics
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Sähkötekniikan korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
2022-05-16
Department
Major/Subject
Biosensing and Bioelectronics
Mcode
ELEC3045
Degree programme
LST - Master's Programme in Life Science Technologies (TS2013)
Language
en
Pages
61
Series
Abstract
Cell-free DNA (cfDNA) is extracellular degraded DNA circulating in the body fluids. It contains genetic information, which can be utilized in different research fields, such as oncology and non-invasive prenatal testing. In order to analyse cfDNA it should be first extracted from plasma or other body fluids. Low concentrations and other properties of cfDNA create challenges for efficient cfDNA extraction. Although there are many commercial extraction kits, there is no gold standard for the extraction. Aim of this thesis was to study cfDNA extraction and develop a new microfluidic extraction method, which does not utilize magnets. cfDNA extraction protocol was designed during this thesis and it was tested with different filter systems. Obtained eluates were studied with capillary electrophoresis and with quantitative real-time polymerase chain reaction (qPCR). A new microfluidic cfDNA extraction method was developed during this thesis. The developed method utilizes non-magnetic silica beads and microfluidic filter and it can be successfully used to extract cfDNA from plasma sample. The obtained results are directional but they provide a foundation for developing a new microfluidic device for cfDNA extraction.Soluvapaa DNA (cfDNA) on ruuminnesteissä kiertävää hajonnutta solujen ulkopuolista DNA:ta. Se sisältää geneettistä informaatiota, jota voidaan hyödyntää erilaisilla tutkimusaloilla, kuten onkologiassa ja ei-invasiivisessa sikiöaikaisessa testauksessa. Jotta cfDNA:ta voidaan analysoida, se täytyy ensin eristää plasmasta tai muusta ruumiinnesteestä. Matalat konsentraatiot ja muut cfDNA:lle tyypilliset ominaisuudet vaikeuttavat cfDNA:n tehokasta eristämistä. Myynnissä on monia kaupallisia eristämispakkauksia, mutta cfDNA:n eristämiselle ei ole vielä löydetty ideaalista tapaa. Tämän diplomityön tavoitteena oli perehtyä cfDNA:n eristämiseen ja kehittää uusi mikrofluidistinen eristysmenetelmä, joka ei hyödynnä magneetteja. Työssä suunniteltiin eristysprotokolla, jota toteutettiin ja testattiin erilaisilla filtterisysteemeillä. Eristystuotteena saatuja eluaatteja tutkittiin kapillaarielektroforeesilla ja reaaliaikaisella polymeraasiketjureaktiolla (qPCR). Diplomityössä kehitettiin uusi mikrofluidistinen eristysmenetelmä cfDNA:n eristämiseen. Kehitetty menetelmä hyödyntää ei-magneettisia silikapartikkeleita ja mikrofluidistista filtteriä. Menetelmällä pystytään eristämään cfDNA:ta plasmanäytteestä. Saadut tulokset ovat suuntaa antavia, mutta ne luovat perustan uuden mikrofluidistisen cfDNA:n eristyslaitteen kehittämiseen.Description
Supervisor
Laurila, TomiThesis advisor
Kakko, Joona-PekkoKeywords
cfDNA, cfDNA extraction, microfluidics, microfluidic filter, silica beads