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Journal articles
BIABooster: Online DNA Concentration and Size Profiling with a Limit of Detection of 10 fg/μL and Application to High-Sensitivity Characterization of Circulating Cell-Free DNA
Comtet-Louis Andriamanampisoa
1
Aurélien Bancaud
2
Audrey Boutonnet-Rodat
1
Audrey Didelot
3
Jacques Fabre
4
Frederic Fina
5
Fanny Garlan
6
Sonia Garrigou
6
Caroline Gaudy
7
Frédéric Ginot
1
Daniel Henaff
8
Pierre Laurent-Puig
9
Arnaud Morin
10
Vincent Picot
1
Laure Saias
11
Valérie Taly
12
Pascale Tomasini
Aziz Zaanan
13
2
LAAS-MILE - Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement
LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes
Comtet-Louis Andriamanampisoa 1
Author
Aurélien Bancaud 2
Author IdHAL : aurelien-bancaud ORCID : https://orcid.org/0000-0002-0308-249X
Audrey Boutonnet-Rodat 1
Author
Audrey Didelot 3
Author
Caroline Gaudy 7
Author Employer institution : Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes
Frédéric Ginot 1
Author
Daniel Henaff 8
Author
Pierre Laurent-Puig 9
Author
Arnaud Morin 10
Author
Vincent Picot 1
Author
Laure Saias 11
Author
Valérie Taly 12
Author IdHAL : valerie-taly
Pascale Tomasini
Author
Aziz Zaanan 13
Author
1
Picometrics Technologies (478 rue de la Découverte, Miniparc Bât 1, 31670
Labège - France)
2
LAAS-MILE - Équipe Micro-Nanofluidique pour les sciences de la vie et de l’environnement (France)
- LAAS - Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (7 Av du colonel Roche 31077 TOULOUSE CEDEX 4 - France)
- UT1 - Université Toulouse 1 Capitole (2 rue du Doyen-Gabriel-Marty - 31042 Toulouse Cedex 9 - France)
- INSA Toulouse - Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (135, avenue de Rangueil - 31077 Toulouse cedex 4 - France)
- UT2J - Université Toulouse - Jean Jaurès (5 allées Antonio Machado - 31058 Toulouse Cedex 9 - France)
- UT3 - Université Toulouse III - Paul Sabatier (118 route de Narbonne - 31062 Toulouse - France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UPR8001 (France)
- Toulouse INP - Institut National Polytechnique (Toulouse) (France)
- Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées (41 Allée Jules Guesde, 31000 Toulouse - France)
3
EPHE - École pratique des hautes études (4-14 Rue Ferrus, 75014 Paris - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
5
Laboratoire de Transfert d'Oncologie Biologique [Hôpital Nord - APHM] (Marseille - France)
- AMU - Aix Marseille Université (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
- APHM - Assistance Publique - Hôpitaux de Marseille (Direction générale AP-HM 80, rue Brochier 13 354 Marseille Cedex 5 - France)
- Hôpital Nord [CHU - APHM] (Hôpital Nord - Chemin des Bourrely 13915 Marseille cedex 20 - France)
6
MEPPOT - U1147 - Médecine Personnalisée, Pharmacogénomique, Optimisation Thérapeutique (Centre Universitaire des Saints Pères - 45 rue des Saints Pères 75006 Paris - France)
- UPD5 - Université Paris Descartes - Paris 5 : UMR_S 1147 (12, rue de l'École de Médecine - 75270 Paris cedex 06 - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1147 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
7
LSIS - Laboratoire des Sciences de l'Information et des Systèmes (Domaine Universitaire de Saint-Jérôme
Batiment Polytech
Avenue Escadrille Normandie-Niemen
13397 MARSEILLE CEDEX 20 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR7296 (France)
- Arts et Métiers Paristech ENSAM Aix-en-Provence : UMR7296 (France)
- UTLN - Université de Toulon : UMR7296 (Avenue de l'Université - BP 20132 - 83957 La Garde Cedex - France)
- AMU - Aix Marseille Université : UMR7296 (Aix-Marseille Université Jardins du Pharo 58 Boulevard Charles Livon 13284 Marseille cedex 7 - France)
8
IGMM - Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier (1919 Route de Mende - 34293 Montpellier Cedex 5 - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR5535 (France)
- UM - Université de Montpellier (163 rue Auguste Broussonnet - 34090 Montpellier - France)
10
LCPEM - Laboratoire des Composants PEM (France)
- CEA - Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives : DRT/DTH/LCPEM (Centre de Saclay Centre de Grenoble Centre de Cadarache etc - France)
11
PCC - Physico-Chimie-Curie (Bâtiment Curie 26 rue d'Ulm 75248 PARIS CEDEX 05 - France)
- UPMC - Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (4 place Jussieu - 75005 Paris - France)
- Institut Curie [Paris] ( 26 rue d'Ulm - 75248 Paris - France)
- CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique : UMR168 (France)
12
CRC (UMR_S_1138 / U1138) - Centre de Recherche des Cordeliers (15 rue de l'Ecole de Médecine - Bâtiment B -
75270 Paris Cedex 06 - France)
- EPHE - École pratique des hautes études (4-14 Rue Ferrus, 75014 Paris - France)
- PSL - Université Paris sciences et lettres (60 rue Mazarine 75006 Paris - France)
- UPD7 - Université Paris Diderot - Paris 7 : UMR_S_1138 (5 rue Thomas-Mann - 75205 Paris cedex 13 - France)
- UPD5 - Université Paris Descartes - Paris 5 : UMR_S_1138 (12, rue de l'École de Médecine - 75270 Paris cedex 06 - France)
- INSERM - Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale : U1138 (101, rue de Tolbiac, 75013 Paris - France)
- SU - Sorbonne Université (21 rue de l’École de médecine - 75006 Paris - France)
13
UPD5 - Université Paris Descartes - Paris 5 (12, rue de l'École de Médecine - 75270 Paris cedex 06 - France)
Abstract : We describe a technology to perform sizing and concentration analysis of double stranded DNA with a sensitivity of 10 fg/μL in an operating time of 20 min. The technology is operated automatically on a commercial capillary electrophoresis instrument using electro-hydrodynamic actuation. It relies on a new capillary device that achieves online concentration of DNA at the junction between two capillaries of different diameters, thanks to viscoelastic lift forces. Using a set of DNA ladders in the range of 100–1500 bp, we report a sizing accuracy and precision better than 3% and a concentration quantification precision of ∼20%. When the technology is applied to the analysis of clinical samples of circulating cell-free DNA (cfDNA), the measured cfDNA concentrations are in good correlation with those measured by digital PCR. Furthermore, the cfDNA size profiles indicate that the fraction of low molecular weight cfDNA in the range of 75–240 bp is a candidate biomarker to discriminate between healthy subjects and cancer patients. We conclude that our technology is efficient in analyzing highly diluted DNA samples and suggest that it will be helpful in translational and clinical research involving cfDNA.
Document type :
Journal articles
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https://www.hal.inserm.fr/inserm-02304850
Contributor : Valerie Taly <>
Submitted on : Thursday, October 3, 2019 - 3:21:08 PM
Last modification on : Thursday, December 10, 2020 - 12:35:56 PM
Contributor : Valerie Taly <>
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Last modification on : Thursday, December 10, 2020 - 12:35:56 PM
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Identifiers
- HAL Id : inserm-02304850, version 1
- DOI : 10.1021/acs.analchem.7b04034
Collections
INSERM | UNIV-TLSE3 | CURIE | LSIS | CNRS | CEA | FNCLCC | INC-CNRS | UNIV-PARIS5 | BS | UNIV-MONTPELLIER | INSA-TOULOUSE | LIS-LAB | UNIV-TLN | UNIV-AMU | INSA-GROUPE | SORBONNE-UNIVERSITE | UNIV-PARIS7 | PCC_UMR168 | CORDELIERS | EPHE | LAAS-MILE | LAAS | LAAS-SYSTEMES-COMPLEXES | USPC | UNIV-HESAM | SU-SCIENCES | UT1-CAPITOLE | UNIV-TLSE2 | LAAS-MICRO-NANO-BIO-TECHNOLOGIES | UNIV-PARIS | ARTS-ET-METIERS-SCIENCES-ET-TECHNOLOGIES | UP-SANTE | PCCUMR168 | PSL | SU-TI
Citation
Comtet-Louis Andriamanampisoa, Aurélien Bancaud, Audrey Boutonnet-Rodat, Audrey Didelot, Jacques Fabre, et al.. BIABooster: Online DNA Concentration and Size Profiling with a Limit of Detection of 10 fg/μL and Application to High-Sensitivity Characterization of Circulating Cell-Free DNA. Analytical Chemistry, American Chemical Society, 2018, 90 (6), pp.3766-3774. ⟨10.1021/acs.analchem.7b04034⟩. ⟨inserm-02304850⟩
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