Автономная диагностическая микрофлюидная платформа с интегрированными магнитными микрочастицами для активного перемешивания реагентов, оснащенная системой односторонних клапанов, управляемая оператором посредством нажатия на гибкие мембраны

1. Автономная диагностическая микрофлюидная платформа, содержащая
- по меньшей мере одну камеру с ПЦР смесью, выполненную с возможностью приема и хранения по меньшей мере одного текучего реагента и/или текучей пробы;
- по меньшей мере одну реакционную камеру, выполненную с возможностью пропускать внутрь вращающееся магнитное поле и температурное воздействие, а также принимать золь магнитных микрочастиц магнетита и гетита, по меньшей мере один текучий реагент и/или текучую пробу;
- по меньшей мере одну камеру для отработанных материалов;
причем указанные микрофлюидные камеры выполнены с гибкими мембранами, обеспечивающими возможность управления перемещением текучих сред в микрофлюидной платформе за счет деформации указанных гибких мембран при нажатии на них оператором;
- систему микрофлюидных каналов, соединяющих указанные реакционную камеру, камеру с ПЦР смесью, камеру для отработанных материалов и выполненных с возможностью перемещения внутри них текучих сред при нажатии оператором на гибкие мембраны и выдавливании текучих сред из реакционной камеры, камеры с ПЦР смесью или камеры для отработанных реагентов;
- по меньшей мере один микрофлюидный клапан, расположенный внутри микрофлюидного канала и присоединенный к реакционной камере;
- по меньшей мере один микрофлюидный клапан, расположенный внутри микрофлюидного канала между реакционной камерой и камерой с ПЦР смесью и обеспечивающий прохождение текучих реагентов строго в одном направлении из камеры с ПЦР смесью в реакционную камеру;
- по меньшей мере один микрофлюидный клапан, расположенный внутри микрофлюидного канала между реакционной камерой и камерой для отработанного материала и обеспечивающий прохождение жидкости строго в одном направлении из реакционной камеры в камеру для отработанного материала;
причем указанные микрофлюидные клапаны представляют собой многослойную конструкцию, содержащую два жестких слоя и одну гибкую мембрану, изготовленную с возможностью открытия за счет деформации указанной гибкой мембраны при повышении давления внутри системы микрофлюидных каналов и самого клапана, вызванном нажатием оператором на гибкие мембраны микрофлюидных камер;
и характеризующаяся тем, что указанная микрофлюидная платформа выполнена с возможностью проведения таких стадий ПЦР анализа текучей пробы как:
- перемешивание указанной текучей пробы и текучих реагентов непосредственно внутри реакционной камеры посредством захвата слоев текучей пробы и текучих реагентов упомянутыми магнитными микрочастицами магнетита и гетита, вращающимися во внешнем магнитном поле;
- выделение нуклеиновых кислот внутри хотя бы одной реакционной камеры в присутствии указанных магнитных микрочастиц магнетита и гетита;
- сорбция нуклеиновых кислот, высвободившихся в процессе разрушения клеточной стенки микроорганизмов, на поверхности указанных магнитных микрочастиц магнетита и гетита, проводимая внутри указанной реакционной камеры;
- десорбция нуклеиновых кислот внутри хотя бы одной реакционной камеры в присутствии указанных магнитных микрочастиц;
- амплификация;
- качественная визуальная детекция наличия патогена в пробе по изменению цвета содержимого реакционной камеры в присутствии нуклеиновых кислот патогенов, проводимая с задействованием дезоксирибозимов.
2. Микрофлюидная платформа по п. 1, выполненная с возможностью приема и хранения таких текучих реагентов, как лизирующая смесь, ПЦР смесь, этиловый спирт, дистиллированная вода.
3. Микрофлюидная платформа по п. 1, в которой реакционная камера содержит золь магнитных частиц магнетита и гетита.
-3
4. Микрофлюидная платформа по п. 1, выполненная с возможностью проведения анализа текучих проб различного происхождения, таких как, например, слюна, желудочный сок, моча, кровь, их растворов и взвесей с вязкостью до 4⋅10 Па⋅с.
5. Способ проведения ПЦР анализа текучей пробы в диагностической микрофлюидной платформе по п. 1, содержащий следующие стадии:
а) в микрофлюидную платформу из внешней среды помещают лизирующую смесь, ПЦР смеси и дистиллированную воду;
б) из внешней среды помещают текучую пробу в реакционную камеру микрофлюидной платформы;
в) помещают лизирующую смесь из внешней среды в реакционную камеру микрофлюидной платформы;
г) наводят вращающееся магнитное поле и перемешивают текучие реагенты и текучую пробу внутри реакционной камеры посредством захвата слоев текучей пробы и текучих реагентов магнитными микрочастицами магнетита и гетита при их вращении в магнитном поле;
д) осуществляют сорбцию нуклеиновых кислот на поверхности упомянутых магнитных микрочастиц магнетита и гетита пассивно в процессе их вращения внутри смеси текучего реагента, золя магнитных микрочастиц и текучей среды пробы под действием наведенного вращающегося магнитного поля;
е) нажатием на гибкую мембрану реакционной камеры перемещают содержимое реакционной камеры в камеру для отработанного материала через выходной клапан микрофлюидной платформы и систему микрофлюидных каналов, причем указанные магнитные микрочастицы удерживают магнитным полем внутри реакционной камеры;
ж) через входной клапан внутрь реакционной камеры помещают дистиллированную воду, наводят вращающееся магнитное, приводя магнитные микрочастицы во вращательное движение, и проводят десорбцию нуклеиновых кислот путем добавления дистиллированной воды;
з) внутрь реакционной камеры вводят ПЦР смеси и проводят амплификацию десорбированных на стадии (ж) нуклеиновых кислот;
и) помещают раствор дезоксирибозимов внутрь реакционной камеры, проводят перемешивание, выключают магнитное поле и проводят качественную визуальную детекцию присутствия патогена в пробе за счет изменения цвета содержимого реакционной камеры в случае присутствия нуклеиновой кислоты патогена в текучей пробе.