Quá trình bắt cặp của chuỗi ADN dò và chuỗi ADN đích phụ thuộc rất nhiều yếu tố như: nhiệt độ bắt cặp, độ dài chuỗi ADN bổ sung, nồng độ muối trong dung dịch đo. Trong các yếu tố trên thì nhiệt độ là yếu tốảnh hưởng mạnh nhất đến quá trình lai hoá. Để xác định được nhiệt độ lai hoá tối ưu, thì cần thiết phải xác định
được nhiệt độ Tm là nhiệt độ mà ởđó đoạn ADN kép bị tách hoàn toàn thành đoạn ADN đơn. Giá trị nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ ‘biến tính’ của ADN. Nó chủ
yếu được xác định bằng số lượng cặp bazơ G − C, và độ dài của đoạn ADN. Do vậy, trong phần này chúng tôi đã nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ lai hoá đến tín hiệu ra của cảm biến ở các nhiệt độ khác nhau lần lượt là 30oC, 45oC, 60oC và 75oC. Tín hiệu ra của cảm biến phụ thuộc vào nhiệt độ lai hoá ở các nồng độ ADN đích khác nhau được thể hiện trên hình 3.14 a. Hình 3.14b mô tả tín hiệu ra của cảm biến phụ thuộc vào nhiệt độ ở nồng độ ADN đích là 9nM. Từ hình 3.14 b có thể nhận thấy rằng, khi tăng dần nhiệt độ 30oC, 45oC, 60oC tín hiệu ra của cảm biến tăng theo, trong khi đó tại nhiệt độ 75oC tín hiệu ra giảm thấp đột ngột. Điều này có thể được giải thích là với các mẫu lai hoá tại 30oC, 45oC, 60oC, các giá trị nhiệt độ này nằm trong khoảng nhiệt độ hồi tính của ADN. Khi đó, nhiệt độ đóng vai trò làm
tăng tốc độ phản ứng, xúc tác cho sự bắt cặp của hai chuỗi ADN đơn thành một chuỗi ADN kép dẫn đến làm tăng tín hiệu ra của cảm biến.
(a) (b)
Hình 3.14. Ảnh hưởng của nhiệt độ lai hoá tới tín hiệu ra của cảm biến. (a) tại nồng độ chuỗi ADN đích khác nhau, (b) tại nồng độ ADN đích 9nM
Trường hợp mẫu lai hoá lớn hơn 75oC, tín hiệu lai hoá giảm là do nhiệt độ không còn đóng vai trò xúc tác sự bắt cặp của chuỗi ADN mà nó đóng vai trò tách các chuỗi ADN kép thành các chuỗi đơn. Vì vậy, theo lý thuyết, để có giá trị lai hoá tốt nhất nhiệt độ lai hoá thực tế nên nhỏ hơn nhiệt độ Tm khoảng 10% đến 25%.