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Twin-cantilevers: un sistema innovativo per la rivelazione dell'ibridizzazione del DNA su singola molecola

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Introduzione Scopo di questo lavoro di tesi è stata la progettazione, lo sviluppo, la realizzazione e la caratterizzazione di un innovativo sistema microelettromeccanico (MEMS) per la rivelazione e la manipolazione di singole molecole di DNA, basato sull’utilizzo di una coppia di cantilever identici, chiamati twin-cantilevers, l’uno affacciato all’altro, separati da una apertura di dimensione nanometrica. Il lavoro svolto si inserisce in un contesto, quello dello studio delle proprietà meccaniche di singole molecole di DNA, che ha visto uno sviluppo vertiginoso negli ultimi anni. L’enorme interesse per questa biomolecola può essere compreso considerando le importanti informazioni che essa contiene sul patrimonio genetico umano e i risvolti che la sua approfondita conoscenza può avere in ambito medico, oltre alle numerose, e talvolta fantasiose, applicazioni tecnologiche che sono state proposte. Da diversi anni ormai sono stati sviluppati MEMS per la rivelazione dell’ibridizzazione del DNA, la reazione chimica durante la quale una sequenza single-stranded si lega alla sua complementare per formare la nota struttura double-stranded a doppia elica. Tali sistemi sono per lo più costituiti da array di cantilever che rivelano il processo di ibridizzazione attraverso la deflessione che quest’ultima comporta. Tuttavia i dispositivi finora proposti si basano sull’uso di cantilever singoli, adatti alla rivelazione di grandi quantità di molecole target o di un numero limitato di molecole formate da sequenze particolarmente lunghe. Spesso inoltre la selettività di tali sistemi si è dimostrata inferiore alle aspettative. La particolare configurazione che viene proposta in questa tesi permette invece, almeno in linea di principio, la rivelazione di un singolo evento di ibridizzazione, con la conseguenza di poter ridurre la probabilità di errore a zero. Il principio di funzionamento del sistema twin-cantilever per la rivelazione di un evento di ibridizzazione è il seguente: una breve e specifica sequenza di DNA single-stranded (molecola probe) è ancorata da entrambi i lati alle estremità libere dei due cantilever
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Informazioni tesi

  Autore: Elena De Marchi
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2004-05
  Università: Università degli Studi di Trieste
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dei Materiali
  Relatore: Chiara Schmid
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 117

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