Progetto e sviluppo di un reader ottico multilunghezza d'onda per real time PCR basato su sensori CMOS

The real-time PCR reaction has shown to be a reliable technique for DNA quantification; it exploits a polimeritation reaction of target sequences. The detection is possible through excitation of fluorescent molecules in probes and successive measurement of the emitted fluorescence. There are many applications in the research, biological, clinic and diagnostic fields. The aim of this thesis work is to design and develop an optical reader for fluorescence quantification to be used in a real-time PCR device. The detection is carried out on more wavelengths, in order to obtain and analyze many information from different target molecules in the same sample. The new system has been validated and characterized in terms of linearity of the response, dynamic range and noise.

La real-time PCR si è dimostrata essere una valida tecnica di quantificazione di molecole di DNA che sfrutta una reazione specifica di replicazione di sequenze target. La rivelazione è effettuata tramite eccitazione di molecole fluorofore poste in sonde e misura della fluorescenza emessa. Le applicazioni sono molteplici nel campo della ricerca, in ambito biologico, clinico, diagnostico. Obiettivo di questo lavoro di tesi è stato quello di progettare e realizzare un reader ottico di quantificazione della fluorescenza in un dispositivo di real-time PCR basato su sensori CMOS. La rivelazione è effettuata a più lunghezze d'onda, in modo da ottenere e analizzare più informazioni su più molecole target presenti nello stesso campione. Il sistema realizzato è stato quindi validato e caratterizzato per determinarne le caratteristiche in termini di linearità della risposta, di range dinamico e di rumore.