Phản ứng PCR diễn ra với sự kết hợp của các hóa chất đặc hiệu, DNA và sự thay đổ nhiệt độ phù hợp với phản ứng nhân DNA. Mục đích của thực nghiệm PCR trong nghiên cứu này nhằm tạo ra một quy trình chuẩn kèm theo các hóa chất và vật liệu DNA chuẩn sẽ được sử dụng cho hệ vi lưu PCR. Kết quả của phản ứng PCR theo kỹ thuật thông thường sẽ được sử dụng để đối chiếu với kết quả của hệ vi lưu PCR.
Dung dịch được đưa vào kênh vi lưu gồm có: Template 1.0 µl, Primer F 0.5 µl, Primer R 0.5 µl, dNTPs 2.5 µl, MgCl2 2.5 µl, NH4+ 2.5 µl, Taq 0.5 µl, dH2O 15 µl. Tiến hành khảo sát hệ thống theo một chu trình nhiệt đặt trước. Sản phẩm cuối cùng được khảo sát trên máy điện di mao quản. Chu trình nhiệt để tiến hành PCR nhân DNA bao gồm: 94o
C - 3 phút, sau đó thực hiện 30 chu kỳ bao gồm 94oC – 45 giây, 52oC - 45 giây, 72oC - 1 phút, kết thúc kéo dài mạch ở 72oC trong 8 phút và kết thúc phản ứng ở 4o
C.
Chƣơng 4. KẾT LUẬN
Bước đầu xây dựng thành công hệ thống PCR cơ bản bao gồm: hệ điều khiển nhiệt độ hoạt động ổn định theo các chu trình đặt trước, kênh vi lưu và bộ vi trộn có chất lượng tương đối tốt do sử dụng công nghệ laser hiện đại để chế tạo, các khảo sát ban đầu về mẫu DNA sau nhân bản rất khả quan, có khả năng đưa vào ứng dụng để nghiên cứu hay chế tạo các loại cảm biến y sinh micro-nano.
Nghiên cứu và xây dựng hệ thống PCR từ các bộ vi trộn được gia công trên nền vật liệu thủy tinh hưu cơ PMMA. Nghiên cứu và xây dựng hệ thống điều khiển nhiệt độ theo chu trình sử dụng pin Peltier ứng dụng hiệu ứng Peltier. Sử dụng hệ thống xây dựng được vào thực nghiệm nhân bản DNA.
Tiến hành khảo sát với các mẫu gene khác nhau và các chu trình nhiệt độ khác nhau nhằm mục đích tìm ra một chu trình chuẩn, vật liệu và hóa chất chuẩn sử dụng trong hệ vi lưu PCR. Các kết quả thu được tạo tiền đề cho không chỉ cho việc nghiên cứu chế tạo các cảm biến mà còn hướng đến các nghiên cứu sâu hơn về lab-on-chip.
Những hướng nghiên cứu tiếp theo: Sử dụng DNA nhân bản để nghiên cứu và chế tạo các cảm biến y sinh micro-nano ứng dụng trong thực tiễn như nhận dạng vân tay, xác định huyết thống…
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Nguyễn Đại Hưng, 2002, Vật lí và kĩ thuật laser, Nhà Xuất Bản Đại học Quốc Gia Hà Nội, Chương 1.
Tiếng Anh
2. ChristopherJ. Campbell and BartoszA. Grzybowski, Microfluidic mixers from microfabricated to self-assembling devices.
3. Chunsun Zhang, Jinliang Xu, Wenli Mauer, Wenling Zheng, 2006, ―PCR microluidic devices for DNA amplification‖, Biotechnology Advances 24, pp 243-284.
4. Giovanni Egidi, 2004, Development of microfluidic devices for chemical analysis and fluid handling, p9-p18.
5. Hakan Jonsson, 2004,Microfluidics for lab-on-a-chip applications, p1-p9. 6. Henrik Bruus, Theoretical Microfluidics, 2007, Oxford master series in
condensed matter physics, pp 1-6, pp 197-211.
7. Janak Singh, Mayang Ekaputri, 2006, ―PCR thermal management in an integrated Lab on Chip‖, Journal of Physics: Conference Series 34, pp 222- 227.
8. Jin-Woo Choi, Chong H. Ahn, Gregory Beaucage, members of IEEE, 2004, ―Disposable smart Lab on a chip for point-of-Care Clinical diagnostics‖, Proceedings of the IEEE, Vol. 92, No. 1, pp 154-173.
9. John Wiley & Sons, Kutz, Myer, 2002, Handbook of Materials Selection, Acrylic glass - PPMA.
10. Khan lab, Microfluidics for Chemical and Nanomaterials Synthesis.
11. Michael A. Stroscio, Mitra Dutta, 2004, Biological Nanostrustures and Application of Nanostructures in Biology, University of Illionis at Chicago, Chicago, Illionis, pp 82-85.
12. Manz & Becker, 1999, Microsystem Technology in Chemistry and Life Sciences.
13. Nguyen Nam Trung, Fabrication Techniques for Microfluidics, Chapter 3. 14. Nguyen, N. T.; S. T. Wereley, 2006, Fundamentals and Application of
15. Photolithography at University of Glasgow, United Kingdom. 16. Resonetics CO., Laser Micromachining Seminar.
17. S. Kim, H. A. Stone, 2001, ―Microfluidics: Basic issues, Applications, and Challenges‖, AIChE Journal No. 6, pp 1250-1254.
18. Tabeling, P, Introduction to Microfluidics, 2006, Oxford University Press. 19. Tuan Vo-Dinh, Guy Griffin, David L. Stokes, Alan Wintenberg, 2003,
―Multi-functional biochip for medical diagnostics and pathogen detection‖, Sensor and Actuators B 90, pp 104-111.
20. W. B. J. Zimmerman, , 13-17/9/2004, University of Sheffield, UK, Microfluidics History, Theory and Applications.
21. Wei-Cheng Tian, Erin Finehout, 2008, Microfluidics for Biological Applications, Library of Congress Control Number: 2008930844, Springer Science+Business Media, LLC, pp 2-29.
22. Yi Sun, M.V.D. Satyanarayan, Nam Trung Nguyen, Yien Chian Kwok, 2008, ―Continuous flow polymerase chain reaction using a hybrid PMMA- PC microchip with improved heat tolerance‖, Sensor and Actuators B 130, pp 836-841.
23. ZhigangWu and Nam-Trung Nguyen, 9-2004, Convective–diffusive transport in parallel lamination micromixers.
24. Zhang, T.; K. Chakrabarty, R. B. Fair, 2002, Microelectrofluidic Systems: Modeling and Simulation.