scholarly journals Élelmiszer-biztonsági jelentőségű baktériumok molekuláris detektálásának fejlesztése miniatürizált mikrofluidikai eszközök segítségével

2015 ◽  
Vol 156 (51) ◽  
pp. 2082-2088
Author(s):  
Kristóf Iván ◽  
Anna Maráz
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Pathogenic Bacteria ◽  
Lab On A Chip ◽  
Dna Amplification ◽  
Molecular Techniques ◽  
Microbiological Analysis ◽  
Chain Reaction ◽  
Detection And Identification ◽  
Food Borne ◽  
Polymerase Chain

Detection and identification of food-borne pathogenic bacteria are key points for the assurance of microbiological food safety. Traditional culture-based methods are more and more replaced by or supplemented with nucleic acid based molecular techniques, targeting specific (preferably virulence) genes in the genomes. Internationally validated DNA amplification – most frequently real-time polymerase chain reaction – methods are applied by the food microbiological testing laboratories for routine analysis, which will result not only in shortening the time for results but they also improve the performance characteristics (e.g. sensitivity, specificity) of the methods. Beside numerous advantages of the polymerase chain reaction based techniques for routine microbiological analysis certain drawbacks have to be mentioned, such as the high cost of the equipment and reagents, as well as the risk of contamination of the laboratory environment by the polymerase chain reaction amplicons, which require construction of an isolated laboratory system. Lab-on-a-chip systems can integrate most of these laboratory processes within a miniaturized device that delivers the same specificity and reliability as the standard protocols. The benefits of miniaturized devices are: simple – often automated – use, small overall size, portability, sterility due to single use possibility. These miniaturized rapid diagnostic tests are being researched and developed at the best research centers around the globe implementing various sample preparation and molecular DNA amplification methods on-chip. In parallel, the aim of the authors’ research is to develop microfluidic Lab-on-a-chip devices for the detection and identification of food-borne pathogenic bacteria. Orv. Hetil., 2015, 156(51), 2082–2088.

scholarly journals Design of a Polymerase Chain Reaction for Specific Detection of Corn Stunt Spiroplasma

Plant Disease ◽  
2001 ◽  
Vol 85 (5) ◽  
pp. 475-480 ◽  
Author(s):  
Thereza S. L. Barros ◽  
Robert E. Davis ◽  
Renato O. Resende ◽  
Ellen L. Dally
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Dna Amplification ◽  
Pcr Primers ◽  
Limiting Factor ◽  
Chain Reaction ◽  
Specific Pcr ◽  
Spiroplasma Kunkelii ◽  
Detection And Identification ◽  
Corn Stunt ◽  
Polymerase Chain

Corn stunt disease is a major limiting factor in production of corn (Zea mays) in the Americas. To develop a polymerase chain reaction (PCR) assay specific for detection of the causal agent, Spiroplasma kunkelii, PCR primers were designed on the basis of unique regions of the nucleotide sequence of the S. kunkelii spiralin gene. DNA was amplified in PCRs containing template DNAs derived from laboratory strains of S. kunkelii and from naturally diseased corn plants collected in the field. No DNA amplification was observed in PCRs containing template DNAs derived from other Spiroplasma species tested or from healthy corn or corn infected by maize bushy stunt phytoplasma. The availability of a sensitive and specific PCR for detection and identification of S. kunkelii should facilitate studies of the ecology of this pathogen, as well as its influence in the incidence, spread, and severity of corn stunting diseases.

scholarly journals Integrated microfluidic devices for rapid DNA amplification applicable to diagnostics andpathogendetection in food

2018 ◽  
Author(s):  
Γεωργία Κάπρου
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Quartz Crystal ◽  
Printed Circuit Board ◽  
Lab On A Chip ◽  
Dna Amplification ◽  
Microfluidic Devices ◽  
Circuit Board ◽  
Chain Reaction ◽  
Printed Circuit ◽  
Polymerase Chain

Η παρούσα διδακτορική διατριβή επικεντρώνεται στην ανάπτυξη μικροαντιδραστήρων για την ενίσχυση δεσοξυριβονουκλεϊνικών οξέων (DNA) με βάση το υπόστρωμα τυπωμένου κυκλώματος (Printed Circuit board,PCB) με χαμηλό κόστος και χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, επιτρέποντας τη χρήση τους ακόμη και σε περιοχές με χαμηλούς πόρους, κατάλληλες για ολοκλήρωση σε πλατφόρμες μικροεργαστηρίων σε ψηφίδα (Lab-on-a-Chip, LoC) με εφαρμογή στην ασφάλεια τροφίμων, στα ιατρικά διαγνωστικά και στην περιβαλλοντική παρακολούθηση για την ανίχνευση παθογόνων.Επιτεύχθηκε ταυτόχρονα μεγάλος βαθμός ολοκλήρωσης και χαμηλό κόστος κατασκευής των μικροδιατάξεων αυτών με την επιλογή του PCB ως το κυρίως υπόστρωμα και την ανάπτυξη διαδικασιών κατασκευής συμβατών με την τεχνολογία PCB. Εκτός από την ολοκλήρωση των μικρορευστωνικών δικτύων με ηλεκτρονικά στοιχεία όπως οι αισθητήρες, το PCB επιτρέπει επίσης την ολοκλήρωση μικρoθερμαντικών στοιχείων χαλκού που παρέχουν τις θερμικές ζώνες που είναι απαραίτητες για την ενίσχυση του DNA. Ως εκ τούτου, η χαμηλού κόστους μαζική παραγωγή μικροδιατάξεων ενίσχυσης DNA είναι εφικτή με την χρήση των προτεινόμενων εμπορικά διαθέσιμων υλικών και μεθόδων συμβατών με την τεχνολογία PCB για την κατασκευή των μικροδιατάξεων αυτών στην καλά εδραιωμένη βιομηχανία PCB, αντιμετωπίζοντας έτσι ένα από τα εμπόδια σχετικά με τις μικρορευστωνικές διατάξεις που είναι η εμπορική αξιοποίησή τους.Στην παρούσα διατριβή, κατασκευάστηκαν μικροδιατάξεις ενίσχυσης DNA στατικού θαλάμου και συνεχούς ροής και ελέχθησαν χρησιμοποιώντας πολυάριθμες μεθόδους ενίσχυσης (ισοθερμικές και μη ισοθερμικές) όπως η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (Polymerase Chain Reaction, PCR), Recombinase Polymerase Amplification (RPA), Helicase Dependent Amplification (HDA) και Loop-mediated Amplification (LAMP). Πρωτόκολλα ενίσχυσης DNA πολύ ταχύτερα σε σχέση με αυτά που διενεργούνται σε συμβατικούς θερμοκυκλοποιητές (μέχρι 20 φορές) διεξήχθησαν εντός των μικροδιατάξεων ενίσχυσης DNA, με συνολική διάρκεια από 2 λεπτά - μία από τις ταχύτερες που αναφέρθηκαν ποτέ - έως 30 λεπτά. Ο σχεδιασμός (βάση αριθμητικών υπολογισμών) των μικροαντιδραστήρων DNA εξασφαλίζει επίσης χαμηλή κατανάλωση ενέργειας (324 J έως 4320 J) η οποία μπορεί να μεταφραστεί στην ανεξάρτητη διεξαγωγή από 65 μέχρι 1000 αντιδράσεων (αναλόγως της μεθόδου ενίσχυσης DNA) με χρήση συνήθους μπαταρίας ισχύος 10.000 mAh (9V).Τέτοιοι μικροαντιδραστήρες ενίσχυσης DNA ολοκληρώθηκαν για πρώτη φορά με ακουστικούς βιοαισθητήρες (Surface Acoustic Wave, SAW). Στην εργασία, παρουσιάζεται μια πλατφόρμα μικροεργαστηρίου σε ψηφίδα LoC βασισμένη στην ακουστική ανίχνευση SAW, εντός της οποίας διεξάγεται η δέσμευση και λύση κυττάρων, και η ενίσχυση του βακτηριακού DNA σε ένα και μόνο θάλαμο για την ανίχνευση ζώντων κυττάρων Σαλμονέλας (που προέρχονται από τεχνητό εμβολιασμό στο γάλα) μέσα σε λιγότερο από 6 ώρες.Παράλληλα, επιτεύχθηκε περαιτέρω βελτίωση της πλατφόρμας LoC με διερεύνηση μεθόδων παθητικοποίησης των τοιχωμάτων μικροκαναλιών για την πρόληψη προσρόφησης βιομορίων στην επιφάνεια των μικροδιατάξεων για τη βελτίωση της ενίσχυσης DNA. Διάλυμα 1% αλβουμίνης Βόιου ορού (Bovine Serum Albumin, BSA) παρατηρήθηκε ότι παθητικοποιεί με βέλτιστο τρόπο τα τοιχώματα και συνεπώς αναστέλλει την προσρόφηση βιομορίων. Παρομοίως, διερευνήθηκε η επιφανειακή ενεργοποίηση των ακουστικών αισθητήρων (Quartz Crystal Microbalance with Dissipation, QCM-D) για επιλεκτική δέσμευση DNA σε πολύπλοκα δείγματα, ανοίγοντας το δρόμο για να χρησιμοποιηθεί η αναπτυγμένη πλατφόρμα με πολύπλοκες μήτρες δειγμάτων. Η χρήση παρεμποδιστικού ρυθμιστικού διαλύματος πριν την εισαγωγή του δείγματος προς ανάλυση στον βιοαισθητήρα βελτιώνει τη διαχωριστική ικανότητα μεταξύ μολυσμένων και μη δειγμάτων όταν χρησιμοποιείται η ανίχνευση μέσω ειδικής πρόσδεσης Αβιδίνης-Βιοτίνης.

Diagnostic Accuracy of a Direct Panfungal Polymerase Chain Reaction Assay Performed on Stained Cytology Slides

2021 ◽  
pp. 030098582199156
Author(s):  
Alexandra N. Myers ◽  
Unity Jeffery ◽  
Zachary G. Seyler ◽  
Sara D. Lawhon ◽  
Aline Rodrigues Hoffmann
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Diagnostic Accuracy ◽  
Molecular Techniques ◽  
Fungal Culture ◽  
Chain Reaction ◽  
Identification Of Fungi ◽  
Fungal Dna ◽  
Polymerase Chain ◽  
Panfungal Pcr ◽  
Pcr Targeting

Molecular techniques are increasingly being applied to stained cytology slides for the diagnosis of neoplastic and infectious diseases. Such techniques for the identification of fungi from stained cytology slides have not yet been evaluated. This study aimed to assess the diagnostic accuracy of direct (without nucleic acid isolation) panfungal polymerase chain reaction (PCR) followed by sequencing for identification of fungi and oomycetes on stained cytology slides from dogs, cats, horses, and other species. Thirty-six cases were identified with cytologically identifiable fungi/oomycetes and concurrent identification via fungal culture or immunoassay. Twenty-nine controls were identified with no cytologically or histologically visible organisms and a concurrent negative fungal culture. Direct PCR targeting the internal transcribed spacer region followed by sequencing was performed on one cytology slide from each case and control, and the sensitivity and specificity of the assay were calculated. The sensitivity of the panfungal PCR assay performed on stained cytology slides was 67% overall, 73% excluding cases with oomycetes, and 86% when considering only slides with abundant fungi. The specificity was 62%, which was attributed to amplification of fungal DNA from control slides with no visible fungus and negative culture results. Direct panfungal PCR is capable of providing genus- or species-level identification of fungi from stained cytology slides. Given the potential of panfungal PCR to amplify contaminant fungal DNA, this assay should be performed on slides with visible fungi and interpreted in conjunction with morphologic assessment by a clinical pathologist.

PCR BY THERMAL CONVECTION

2004 ◽  
Vol 18 (16) ◽  
pp. 775-784 ◽  
Author(s):  
DIETER BRAUN
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Thermal Convection ◽  
Dna Amplification ◽  
Reaction Vessel ◽  
Cold Region ◽  
Chain Reaction ◽  
Heating And Cooling ◽  
Highly Sensitive ◽  
Specific Amplification ◽  
Polymerase Chain

The Polymerase Chain Reaction (PCR) allows for highly sensitive and specific amplification of DNA. It is the backbone of many genetic experiments and tests. Recently, three labs independently uncovered a novel and simple way to perform a PCR reaction. Instead of repetitive heating and cooling, a temperature gradient across the reaction vessel drives thermal convection. By convection, the reaction liquid circulates between hot and cold regions of the chamber. The convection triggers DNA amplification as the DNA melts into two single strands in the hot region and replicates into twice the amount in the cold region. The amplification progresses exponentially as the convection moves on. We review the characteristics of the different approaches and show the benefits and prospects of the method.

Detection and identification of Candida spp. in human serum by LightCycler® real-time polymerase chain reaction

2008 ◽  
Vol 60 (3) ◽  
pp. 263-271 ◽  
Author(s):  
Catherine Dunyach ◽  
Sébastien Bertout ◽  
Cécile Phelipeau ◽  
Pascal Drakulovski ◽  
Jacques Reynes ◽  
...  
Keyword(s):  
Polymerase Chain Reaction ◽  
Human Serum ◽  
Real Time ◽  
Chain Reaction ◽  
Candida Spp ◽  
Detection And Identification ◽  
Polymerase Chain
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document