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Title: Inmovilización de sondas de ADN como bioreceptor de un genosensor piezoeléctrico y su evaluación mediante técnicas de caracterización para superficies
Authors: Galvis Escobar, Sara
Adviser: Jaramillo Grajales, Marisol
Keywords : Genosensor
Piezoeléctrico
Caracterización
ADN
FTIR
Curva de calibración
SAM
Piezoelectric
DNA
Calibration curve
Issue Date: 2017
Publisher: Universidad EIA
Abstract: La detección de ADN como metodología de diagnóstico en pacientes y de evaluación de indicadores de calidad de productos o condiciones ambientales, ha surgido como una alternativa de interés en los últimos años, esto por sus muchas ventajas como rapidez, múltiples aplicaciones y sencillez de los ensayos. Los biosensores son un ejemplo de tecnología novedosa para detección de ADN, una tecnología rápida, sencilla y precisa que permiten la detección de diferentes moléculas y por diferentes sistemas de transducción, variables que los distribuyen en diferentes categorías. Por esto, un biosensor que detecte la hibridación de cadenas complementarias de ADN, se llama un genosensor y si este utiliza los cambios de frecuencia por alteraciones másicas en cristales piezoeléctricos o micro balanzas de cuarzo como sistema de transducción, entonces se clasifica como un genosensor piezoeléctrico. Una de las partes más importantes de estos genosensores es la superficie, dado que allí es donde se encontrarán las moléculas inmovilizadas, entre ellas el bioreceptor, de las cuales dependerán las señalas producidas y que podrán ser analizadas. La caracterización de estas superficies por medio de diferentes metodologías, posee entonces una importancia alta para el mejor entendimiento, optimización y resultados de estas tecnologías. En el presente trabajo se realizó una revisión bibliográfica de las diferentes metodologías de caracterización de superficies metálicas y que estuvieran disponibles, para el conocimiento de su funcionamiento y potencial aplicación para caracterización de superficies inmovilizadas con ADN. También se inmovilizaron sondas de ADN de cadena sencilla sobre electrodos de oro de cristales de cuarzo de 10 MHz. Para este proceso se comenzó con la conjugación química del ADN y su posterior separación por precipitación, etapa necesaria para formar un enlace fosforamidita que permita la inmovilización de la sonda. La metodología aplicada en el proceso de inmovilización de sondas de ADN fue la formación de monocapas autoensambladas mixtas (MSAM), inmovilizando diferentes concentraciones de ADN en solución: 40, 20, 10, 7.5, 5, 2.5, 1.2, 0.625, 0.3125, 0.15625 y 0.02604 µM. Estas superficies funcionalizadas fueron caracterizadas por medio de Espectroscopia infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR), se analizaron las bandas de interés (SAM, activación y ADN) y se realizó una curva de calibración, la cual tuvo un coeficiente de correlación R2=0,98989 y presentó limites inferiores y superiores de 40 y 0.02604 uM respectivamente.
Abstract (English): DNA detection as a methodology of diagnosis for patients and as an evaluation of quality indicators or environmental conditions, has emerged as an interesting solution in recent years, given its many advantages like speed, multiple applications and the experiments’ simplicity. Biosensors are a great innovative technology example for DNA detection, a fast, simple and precise technology that allows the detection of different molecules by different transduction systems, variables that distribute them in different categories. Therefore, a biosensor that detects the hybridization of complementary DNA strands, is called a biosensor and if it uses frequency changes due to mass alterations on piezoelectric crystals or quartz microbalances as a transduction system, it is classified as a piezoelectric genosensor. One of the most important parts of these genosensors is the surface, given that the immobilized molecules will be there, among them the bioreceptor, and the resulting signals that are going to be analyzed, depend heavily on these molecules. The characterization of these surfaces has a great importance for a better understanding, optimization and results of these technologies. In the present study, a literature review of different characterization methodologies for metallic surfaces was done, taken in to account which ones were available, with the purpose of understanding its functioning principles and potential application for the characterization of surfaces immobilized with DNA. Also, single stranded DNA probes were immobilized on gold electrodes of 10 MHz quartz crystals. First, DNA chemical conjugation and its subsequent separation by precipitation was done, process needed to form a phosphoramidite bond that allows the immobilization of the probe. The applied methodology for the immobilization process of DNA probes was the formation of mixed self-assembled monolayers (MSAM), the DNA was immobilized in different solution concentrations: : 40, 20, 10, 7.5, 5, 2.5, 1.2, 0.625, 0.3125, 0.15625 y 0.02604 µM. This surfaces were characterized with Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), the qualitative analysis of the bands of interest (SAM, activation and DNA) was made, as well as a calibration curve with a coefficient of determination R2=0,98989 and lower and upper limits of 40 uM and 0.02604 uM respectively
Description: 58 páginas
URI: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1992
Citation: Galvis Escobar, S.M. (2017) Inmovilización de sondas de ADN como bioreceptor de un genosensor piezoeléctrico y su evaluación mediante técnicas de caracterización para superficies (Trabajo de grado). Recuperado de: http://repository.eia.edu.co/handle/11190/1992
Autorization: openAccess
Location: BIOM/0280
Appears in Collections:Ingeniería Biomédica

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