Целью работы является создание рабочего макета для регистрации флуоресценции от микрофлюидных чипов при проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР). В работе рассмотрены основные параметры ПЦР реакции в реальном времени. Исследованы и проанализированы существующие коммерческие приборы для ПЦР реакции в реальном времени. Приведены характеристики основных элементов, использованных при создании макета устройства для детектирования флуоресценции. Представлены результаты экспериментов при проверке работоспособности элементов макета и микрофлюидных чипов. Проверена способность фотоприемного устройства (цифровой камеры) регистрировать сигнал флуоресценции раствора флуоресцеина с концентрациями 10‾⁵, 10‾⁶ и 10‾⁷, которым заполняется микрофлюдный чип. Продемонстрирована работоспособность собранного макета при проведении ПЦР реакции в реальном времени. Собранный в результате выполнения работы макет может в дальнейшем использоваться для постановки на микро-флюидных чипах ПЦР в реальном времени при биологических и медицинских исследованиях. Предметом исследования в данной работе является макет устройства детектирования фуоресценции от микрофлюидных чипов; методами исследования являются: флуорометрия, спектрофотометрия и ПЦР-анализ на микрофлюидных чипах.

The aim of this work is to create a working model for registering fluorescence from microfluidic chips during polymerase chain reaction (PCR). The paper discusses the main parameters of the PCR reaction in real time. Existing commer-cial instruments for real-time PCR reactions have been investigated and analyzed. The characteristics of the main elements used to create a prototype of a device for detecting fluorescence are given. The results of experiments in testing the performance of the elements of the model and microfluidic chips are presented. The ability of a photodetector (digital camera) to register the fluorescence signal of a fluorescein solution with concentrations of 10‾⁵, 10‾⁶ and 10‾⁷, which fills a microfluidic chip, has been tested. The efficiency of the assembled model has been demonstrated when carrying out a PCR reaction in real time. The model assem-bled as a result of the work can be further used for setting real-time PCR on microfluidic chips in biological and medical research. The subject of research in this work is a mock-up of a device for detecting fuorescence from microfluidic chips; research methods are: fluorometry, spectro-photometry and PCR analysis on a mycrofluidic chip.

• РЕФЕРАТ
• СОДЕРЖАНИЕ
• ВВЕДЕНИЕ
• Глава 1. Приборы для ПЦР-анализа в реальном времени
• 1.1. Введение к главе 1
• 1.2. Флуорофоры
  • 1.2.1. Органические красители
  • 1.2.2. Биологические флуорофоры
  • 1.2.3. Квантовые точки
  • 1.2.4. Флуорофоры, используемые для регистрации ПЦР
• 1.3. Этапы ПЦР в реальном времени
• 1.4. Основные характеристики и определения при анализе ПЦР в реальном времени
• 1.5. Обзор приборов для ПЦР-анализа в реальном времени
  • 1.5.1. Прибор ПЦР в реальном времени StepOnePlus™
  • 1.5.2. Прибор ПЦР в реальном времени 7500 Fast
  • 1.5.3. Прибор ПЦР в реальном времени ViiA™ 7
  • 1.5.4. Прибор ПЦР в реальном времени QuantStudio™ 12K Flex
  • 1.5.5. Прибор ПЦР в реальном времени LightCycler® 480
  • 1.5.6. Прибор ПЦР в реальном времени Eco™ от illumina®
  • 1.5.7. Прибор ПЦР в реальном времени Rotor-Gene Q
• 1.6. Заключение к главе 1.
• 1.7. Постановка задач работы
• 2.1. Детектирование флуоресценции от микрофлюидных чипов.
• 2.2. Макет экспериментального устройства для регистрации результатов ПЦР в реальном времени на микрофлюидном чипе
  • 2.2.1. Микрофлюидный чип
  • 2.2.2. Термоциклер
  • 2.2.3. Фотоприемное устройство
  • 2.2.4. Установка для регистрации флуоресценции
• 2.3. Экспериментальные исследования
  • 2.3.1. Проверка работоспособности термоциклера
  • 2.3.2. Проверка герметичности микрофлюидных чипов
  • 2.3.3. Спектрофотометрический контроль интерференционных светофильтров и микрофлюидных чипов
  • 2.3.4. Проверка работоспособности фотоприемного устройства
  • 2.3.5. Обработка результатов амплификации
  • 2.3.6. Эксперименты по детектированию ПЦР в реальном времени с помощью собранного макета
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ