Diseño y construcción de un sistema automático para la fragmentación de ADN

Abstract

La genómica se ha convertido en una herramienta fundamental en áreas tan diversas como la medicina, la epidemiología, el estudio de comunidades microbianas en distintos ambientes, la biotecnología, la industria, entre otras. Existen múltiples tecnologías que permiten secuenciar genomas. Uno de los pasos claves en el procedimiento experimental que permite la secuenciación de ADN es su fragmentación. Hoy en día, existen métodos comerciales estandarizados para la fragmentación del ADN en tamaños compatibles con las tecnologías de secuenciación de tercera generación, pero los mismos presentan desventajas como su alto costo relativo al costo de secuenciación en sí mismo [1]. Esto llevó al desarrollo de un protocolo en el cual la fragmentación del ADN se produce mecánicamente utilizando una jeringa [2]. Este método es efectivo, aunque poco reproducible, ya que la fuerza ejercida por la mano de distintos operarios puede ser diferente y por tanto alterar los resultados. El objetivo de este proyecto fue desarrollar un prototipo que permitiera automatizar y hacer reproducible este protocolo diseñado para fragmentar ADN en solución utilizando una jeringa. Se desarrolló la estructura electromecánica y electrónica de un dispositivo que permite la subida y bajada de un émbolo de una jeringa con velocidades controladas. Las cuales son independientes y están en un rango de 0 a 3.50 𝑐𝑚𝑠. Más del doble de las que se realizan habitualmente en promedio (1.48 𝑐𝑚𝑠). El dispositivo posee un interfaz de usuario que permite la configuración a través de una PC de forma de poder modificar los parámetros de la realización del protocolo, número de ciclos, volumen aspirado y velocidad. A su vez, en el dispositivo se incluye una botonera y un display para hacer seguimiento de la experimentación que se está realizando. El dispositivo desarrollado permite la customización y automatización del protocolo.