Sensitive and inexpensive digital DNA analysis by microfluidic enrichment of rolling circle amplified single-molecules

Kühnemund, MalteUppsala universitet,Stockholms universitet,Institutionen för biokemi och biofysik,Science for Life Laboratory (SciLifeLab),Uppsala University, Sweden,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Institutionen för immunologi, genetik och patologi,Stockholm Univ, Dept Biophys & Biochem, Sci Life Lab, SE-17165 Solna, Sweden. (författare)

De 2 första författarna delar förstaförfattarskapet.
Single molecule quantification assays provide the ultimate sensitivity and precision for molecular analysis. However, most digital analysis techniques, i.e. droplet PCR, require sophisticated and expensive instrumentation for molecule compartmentalization, amplification and analysis. Rolling circle amplification (RCA) provides a simpler means for digital analysis. Nevertheless, the sensitivity of RCA assays has until now been limited by inefficient detection methods. We have developed a simple microfluidic strategy for enrichment of RCA products into a single field of view of a low magnification fluorescent sensor, enabling ultra-sensitive digital quantification of nucleic acids over a dynamic range from 1.2 aM to 190 fM. We prove the broad applicability of our analysis platform by demonstrating 5-plex detection of as little as ∼1 pg (∼300 genome copies) of pathogenic DNA with simultaneous antibiotic resistance marker detection, and the analysis of rare oncogene mutations. Our method is simpler, more cost-effective and faster than other digital analysis techniques and provides the means to implement digital analysis in any laboratory equipped with a standard fluorescent microscope.

Hernández-Neuta, Iván,1986-Stockholms universitet,Institutionen för biokemi och biofysik,Science for Life Laboratory (SciLifeLab),Stockholm Univ, Dept Biophys & Biochem, Sci Life Lab, SE-17165 Solna, Sweden.(Swepub:su)ivhe5454 (författare)
Sharif, Mohd IstiaqStockholms universitet,Institutionen för biokemi och biofysik,Science for Life Laboratory (SciLifeLab),Stockholm Univ, Dept Biophys & Biochem, Sci Life Lab, SE-17165 Solna, Sweden. (författare)
Cornaglia, MatteoEcole Polytech Fed Lausanne, Lab Microsyst, CH-1015 Lausanne, Switzerland. (författare)
Gijs, Martin A. M.Ecole Polytech Fed Lausanne, Lab Microsyst, CH-1015 Lausanne, Switzerland. (författare)
Nilsson, MatsUppsala universitet,Stockholms universitet,Institutionen för biokemi och biofysik,Science for Life Laboratory (SciLifeLab),Uppsala University, Sweden,Institutionen för immunologi, genetik och patologi,Science for Life Laboratory, SciLifeLab,Stockholm Univ, Dept Biophys & Biochem, Sci Life Lab, SE-17165 Solna, Sweden.(Swepub:uu)matsnils (författare)
Stockholms universitetInstitutionen för biokemi och biofysik (creator_code:org_t)

Ingår i:Nucleic Acids Research: Oxford University Press (OUP)45:80305-10481362-4962

Av författaren/redakt...: Kühnemund, Malte; Hernández-Neuta, ...; Sharif, Mohd Ist ...; Cornaglia, Matte ...; Gijs, Martin A. ...; Nilsson, Mats

Om ämnet

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP: MEDICIN OCH HÄLS ...; och Medicinska och f ...; och Mikrobiologi ino ...

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.