Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Optical sensors with nucleic acid analogues

Maja Wnuk

Abstract

The scope of the thesis covers literature review relating to the use of nucleic acid analogues in receptor layers of optical sensors. The most common analogues were discussed, including peptide nucleic acid (PNA) and locked nucleic acid (LNA). Those are synthetic compounds derived from sugar modification in the structure of natural nucleic acids and they show unique properties compared to DNA or RNA, such as resistance to restriction enzymes, higher melting point of a duplex and reduced dependence on the ionic strength of a sample. These features attract the scientists’ attention regarding the use of analogues in molecular biology, e.g. as a hybridization probe for detection of significant DNA sequences or as a potential molecule for gene therapy. Next, a few selected optical sensors that use nucleic acid analogues and act based on physical phenomena, such as surface plasmon resonance, light propagation inside optical fibers or fluorescence, were described. Each description includes structure and operating principles of a biosensor, as well as a specific application example. At the end of the thesis, the project of a sensor detecting 13910 C/T mutation of MCM6 gene, which is the most common cause of lactose intolerance in humans, was proposed. The project contains a proposed PNA probe, operating scheme and construction solutions of the sensor.
Diploma type
Engineer's / Bachelor of Science
Diploma type
Engineer's thesis
Author
Maja Wnuk (FC) Maja Wnuk,, Faculty of Chemistry (FC)
Title in Polish
Sensory optyczne wykorzystujące analogi kwasów nukleinowych
Supervisor
Łukasz Górski (FC/CMB) Łukasz Górski,, Chair of Medical Biotechnology (FC/CMB)Faculty of Chemistry (FC)
Certifying unit
Faculty of Chemistry (FC)
Affiliation unit
Department Of Microbioanalytics (FC/CMB)
Study subject / specialization
, Biotechnologia
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
06-07-2016
Issue date (year)
2016
Reviewers
Łukasz Górski (FC/CMB) Łukasz Górski,, Chair of Medical Biotechnology (FC/CMB)Faculty of Chemistry (FC) Elżbieta Święcicka-Fuchsel (FC/CAC) Elżbieta Święcicka-Fuchsel,, Chair Of Analytical Chemistry (FC/CAC)Faculty of Chemistry (FC)
Keywords in Polish
biosensor, analogi kwasów nukleinowych
Keywords in English
biosensor, nucleic acids analogues
Abstract in Polish
Tematem niniejszej pracy inżynierskiej jest przegląd literatury dotyczącej zastosowania analogów kwasów nukleinowych w warstwach receptorowych sensorów optycznych. W pracy omówiono najpopularniejsze analogi, czyli kwas peptydonukleinowy (PNA) oraz zablokowany kwas nukleinowy (LNA). Są to syntetyczne związki powstałe przez modyfikacje cukru w strukturze naturalnych kwasów nukleinowych i posiadające unikatowe właściwości w porównaniu do DNA czy RNA takie, jak odporność na działanie enzymów restrykcyjnych, wyższa temperatura topnienia dupleksu oraz jej mniejsza zależność od siły jonowej próbki. Te względy powodują duże zainteresowanie badaczy zastosowaniem analogów w biologii molekularnej, m.in. w wykrywaniu istotnych sekwencji DNA jako sondy hybrydyzacyjne oraz jako potencjalne cząsteczki w terapii genowej. Dalsza część pracy przedstawia kilka wybranych sensorów optycznych wykorzystujących analogi kwasów nukleinowych i działających w oparciu o zjawiska takie jak rezonans plazmonów powierzchniowych, propagacja światła we włóknach światłowodowych czy fluorescencja. Każdy opis zawiera budowę i zasadę działania biosensora oraz konkretny przykład zastosowania. Na koniec pracy zaproponowany został projekt czujnika do wykrywania mutacji -13910 C/T w genie MCM6 będącej najczęstszą przyczyną nietolerancji laktozy u ludzi. Projekt zawiera propozycję sondy PNA, schemat działania oraz rozwiązania konstrukcyjne sensora.
File
  • File: 1
    PRACA.pdf
Request a WCAG compliant version
Local fields
Identyfikator pracy APD: 8589

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/bachelor/WUT4fcd477a273c4034a6fd104ae20ac6b1/
URN
urn:pw-repo:WUT4fcd477a273c4034a6fd104ae20ac6b1

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page