Η μικρο/νανοτεχνολογία στην ανάλυση DNA

Abstract

The aim of the present Thesis is to exploit micro- and nanotechnology for the analysis of DNA. Chapter 6 describes the development of a simple fluorometric method for the evaluation of the quality of ds DNA microarrays, i.e. the efficiency of DNA deposition, spot morphology, spot uniformity, functionality of deposited DNA molecules as well as reproducibility of deposition. The method also detects micro arrays sites that contain no deposited DNA. Chapter 7 describes detailed optimization studies of polymerase chain reaction performed in a continuous-flow microfluidic device. In Chapter 8, a method is described for the detection of single nucleotide polymorphisms in human genomic DNA. The method combines the advantages of performing DNA amplification by PCR in a continuous-flow microfluidic device with the advantages of rapid visual detection of PCR products by using a DNA biosensor without the need of specialized instruments. The method was applied to the detection a mutation in the beta-globin gene.

Η παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την αξιοποίηση της μικρο- και νανοτεχνολογίας στην ανάλυση του DNA. Περιγράφεται η ανάπτυξη φθορισμομετρικής μεθόδου εκτίμησης της ποιότητας μικροσυστατικών δίκλωνου DNA, δηλαδή της αποτελεσματικής της εναπόθεσης του DNA, της μορφολογίας των κηλίδων, της λειτουργικότητας των μορίων DNA που έχουν αποτεθεί και της επαναληψιμότητας της εναπόθεσης. Η μέθοδος επίσης παρέχει τη δυνατότητα εντοπισμού θέσεων όπου δεν έχει αποτεθεί DNA. Πραγματοποιήθηκαν μελέτες για τη βελτιστοποίηση της απόδοσης της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμεράσης σε μικρορρευστονική ψηφίδα συνεχούς ροής. Τέλος, αναπτύχθηκε μέθοδος ανίχνευσης μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών στο γενωμικό DNA, η οποία συνδυάζει τα πλεονεκτήματα ψηφίδας για την εκτέλεση PCR συνεχούς ροής και βιοαισθητήρα DNA τύπου ξηρών αντιδραστηρίων για την ταχεία ανίχνευση των προϊόντων της PCR χωρίς τη χρήση οργάνων. Η μέθοδος εφαρμόστηκε στην ανίχνευση μετάλλαξης στο γονίδιο της β-σφαιρίνης.