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Toward an Optofluidic gene Sensor based on Fluorescence Enhancement in a Hollow Bottle Microresonator

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appropriate instrumentation. A detection system is then necessary to transform the sig-
nal in an interpretable output: this final step may be visual crude methods or by sophis-
ticated electronic systems [7]. 
1.4 Buffer solutions 
In sample preparation, the last step before the hybridization assay involves diluting the 
DNA samples in special solutions; a buffer is a solution often used in biochemistry, that 
resists a change in pH when small amounts of an acid or an alkali are added to it. They 
are commonly made by adding a weak acid or base to deionised water plus a salt of the 
same substance, an then adjusting pH with hydrochloric acid (HCl) or sodium hydrox-
ide (NaOH); this composition is used in order to keep the contaminant in minor concen-
tration [8]. For instance, HEPES buffer is a slightly basic buffer very often used in bio-
logical assays because it is resistant to carbon dioxide produced during cellular respira-
tion [9][10]. Specific buffers are used in hybridization to facilitate binding or denatura-
tion. In the nucleic acid structure, each bond with a ring of sugar makes the phosphate 
backbone negatively charged, so two strings experience a repulsive force that must be 
overcome to achieve duplex formation. A significant presence of positive charged ions 
shields the interaction between the backbones; this is easily achieved by dissolving a 
sodium or potassium salt inside the buffer in which hybridization is performed. Com-
mon hybridization buffers like Saline Sodium Citrate and Saline Sodium Phosphate-
ETDA are not the only buffers suitable for this purpose; Phosphate Buffered Saline 
(PBS) without EDTA and its variation SPSC are also widely used in biology and work-
ing as well. PBS recipe is here taken as an example: 137 mM of sodium chloride (NaCl) 
and 2.7 mM of potassium chloride (KCl) are the salts related to the weak bases which 
consist in 10 mM of sodium phosphate (Na
2
HPO
4
) and 1.8 mM of potassium phosphate 
(KH
2
PO
4
); the pH then reaches 7.4. Buffers are used to induce denaturation when the 
low stability of the membrane, probe or label does not permit it to be achieved thermal-
ly. This solution, rich in denaturant chemicals achieves the splitting of duplexes at room 
temperature: compounds with many H-bond groups compete with those in the nucleo-
bases and their presence may turn the melting point down to room temperature. Urea 
and formamide are molecules rich in amine groups, so they are good to this end. With 
some chemicals known as aldehydes, it is also possible to make covalent modification 
of nucleotides in order to avoid the Hydrogen bonds, splitting the duplexes [5]. Usual

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Informazioni tesi

  Autore: Giulio Negri
  Tipo: Tesi di Laurea Magistrale
  Anno: 2011-12
  Università: Università degli Studi di Pavia
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Sabina Merlo
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 105

FAQ

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Parole chiave

dna
ibridazione
biosensore
risonatore
biosensor
hybridization
dielectric resonator
optofluidic
optofluidica

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