En la última década del siglo XX, el campo de los microsistemas para análisis total (µ-TAS) y, más concretamente, el de los DNA-chips ha adquirido una importancia preponderante en el ámbito de los microsistemas. En gran parte, el creciente interés por estos dispositivos se debe a las substanciales mejoras que prometen: análisis más rápidos, baratos y automatizados, pero también es debido a la posibilidad de implementar técnicas analíticas antes impensables (e.g. chips de hibridación). En el caso particular de los DNA-chips, se han desarrollado prototipos funcionales para PCR, LCR, electroforesis en gel, di-electroforesis, hibridación y varias combinaciones de estas técnicas, al tiempo que los chips de hibridación masiva (mayoritariamente basados en arrayers) han llegado a convertirse en un éxito comercial. Aun así, y aunque se ha llevado a cabo mucho trabajo en estos años, es necesaria todavía mucha investigación para afrontar algunos de los principales retos de los DNA-chips. En el transcurso de esta tesis doctoral, se ha llevado a cabo el desarrollo un proceso tecnológico común para la fabricación de DNA-chips multifunción (i.e. sistemas versátiles basados en PCR y electroforesis), poniendo un especial énfasis en la compatibilidad con los procesos CMOS estándar, a fin de conseguir desarrollar prototipos proto-industriales. Como demostrador de esta puesta a punto tecnológica, se han diseñado, fabricado y testado chips de PCR, y la PCR en chips ha sido optimizada con respecto a materiales de fabricación, metodologías de inserción/extracción, composición bioquímica de la mix de PCR, diferentes configuraciones de calentadores/sensores (Peltier/termopares vs. resistencias integradas) y la cinética de la reacción. / In the last decade of the twentieth century, the fields of µ-TAS and, more specifically, DNA-chips have acquired increasing importance in the microsystems arena. The main reason for this surge of interest lies in the advantages these new devices seek to bring forth: faster, cheaper and completely automated analyses, and also in the outbreak of novel analytical techniques (e.g. hybridization chips). In the particular case of DNA-chips, functional prototypes have been demonstrated for PCR, LCR, gel electrophoresis, di-electrophoresis, hybridization and various combinations of these techniques, whilst hybridization chips (mainly arrayer chips) have become a successful market application. But, even though a considerable amount of work has been carried out in these few years, much research is still required to address fundamental problems of DNA-chips. In this doctoral work, a common-ground technological setup for the production of multifunction DNA-chips (i.e. PCR plus electrophoresis systems) has been laid down, placing strong emphasis in its compatibility with standard CMOS processes in order to produce proto-industrial prototypes. As a demonstrator of this technological setup, PCR-chips have been designed, manufactured and tested, and the chip PCR reaction has been optimized with respect to surface materials, insertion and extraction methods, biochemical mix composition, heater/sensor setups (Peltier/thermocouple vs. thin-film driven systems) and reaction kinetics.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/3031 |
| Date | 29 November 2002 |
| Creators | Erill Sagalés, Ivan |
| Contributors | Aguiló Llobet, Jordi, Barbé García, Jordi, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Informàtica |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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