Development of Innovative Technologies for DNA Extraction and Detection

The Ph.D. project has been focused on the development of fast, multiplex, innovative and easy-to-use technological platforms for DNA analysis (from extraction to detection), implemented into portable and miniaturized devices. These types of technologies are called Point-of-Care (PoC) and could create the conditions for a more efficient clinical analysis, introducing a series of advantages: Fast and cheap procedures for biological samples preparation and analysis Fast diagnosis Identification and analysis of different DNA mutations (complex phenotypes and drug-resistance related) Disease-specific and therapy-specific pattern definition My research activity has been divided into three main parts, which will be described in the subsequent chapters: 1. Development and characterization of a miniaturized platform for DNA extraction. 2. Development and characterization of miniaturized systems for DNA detection with both optical transduction methods (via RT-PCR) and electrical methods (electrochemical detection). 3. Development of molecular methods for the detection of environmental analytes.

Il progetto di tesi è stato incentrato sullo sviluppo di piattaforme tecnologiche veloci, multiplex, innovative e di facile utilizzo per l'analisi del DNA (dall'estrazione alla rilevazione), implementate in dispositivi portatili e miniaturizzati. Questi tipi di tecnologie sono chiamati Point-of-Care (PoC) e potrebbero creare le condizioni per un'analisi clinica più efficiente, introducendo una serie di vantaggi: Procedure rapide ed economiche per la preparazione e l'analisi di campioni biologici Diagnosi veloce Identificazione e analisi di diverse mutazioni del DNA (fenotipi complessi e correlati alla resistenza ai farmaci) L'attività di ricerca è stata suddivisa nei tre moduli seguenti: 1. Sviluppo e caratterizzazione di una piattaforma miniaturizzata per l'estrazione del DNA. 2. Sviluppo e caratterizzazione di sistemi miniaturizzati per il rilevamento del DNA con metodi di trasduzione ottica (tramite RT-PCR) e metodi elettrici (rilevamento elettrochimico). 3. Sviluppo di metodi molecolari per il rilevamento di analiti ambientali.