Sviluppo di un sistema compatto e portatile per l'estrazione di materiale genomico su lab on chip

Obiettivo del presente lavoro di tesi è stato la realizzazione e lo sviluppo di un sistema per l’estrazione automatica di DNA a partire da campione di sangue umano. La preparazione di materiale genomico è di particolare attualità nel panorama scientifico-tecnologico: qualunque indagine genetica richiede DNA purificato. Per soddisfare la crescente capacità di svolgere analisi biologiche in tempi brevi, sono nati diversi strumenti per estrazioni automatiche, che riducono tempi e costi. Il sistema sviluppato nasce per rispondere alle esigenze delle strutture che non necessitano di purificare quotidianamente enormi quantitativi di DNA. Il funzionamento dello strumento si basa sull’impiego di un kit per estrazione con microbiglie di silice (Promega MagneSil ONE, Fixed Yeld Blood Genomic System), tecnologia che meglio si presta alla miniaturizzazione e automazione. La reazione di estrazione avviene su Lab-on-Chip monouso [1], dotato di un chip termico e di canali microfluidici. Lo strumento è compatto e comprende tutti i componenti elettronici, fluidici e meccanici necessari per portare a termine l’estrazione di DNA. I componenti hardware sono gestiti tramite un’apposita scheda elettronica. Il software consente di controllare lo strumento da PC e impostare il protocollo di reazione: quando l’utente ha posizionato la cartuccia nello strumento, la reazione di estrazione procede in totale autonomia. La valutazione delle prestazioni del sistema è stata fatta analizzando la qualità e la quantità del DNA estratto. E’ stato sviluppato ed ottimizzato un protocollo specifico per estrarre DNA con il sistema automatico, che ha consentito di purificare efficacemente materiale genomico da sangue, con resa e purezza sufficienti per sottoporre il campione a Real Time PCR. Al fine di ottenere risultati paragonabili ai sistemi di estrazione attualmente in commercio, saranno necessari ulteriori sviluppi ed ottimizzazioni dello strumento realizzato.