Použití PCR v reálném čase pro charakterizaci nosičů používaných pro izolaci DNA - Ondrejková, Martina (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2017)
Teoretická časť diplomovej práce bola zameraná na magnetické nosiče zložené z magnetického jadra pokrytého polymérnou vrstvou, využívané prevažne v medicínskych, molekulárno-biologických a biochemických aplikáciach. Enkapsulácia jadra je pre uvedené aplikácie podstatná z dôvodu zníženia nešpecifickej adsorbcie proteínov, zvýšenia biokompatiblity a možnej funkcionalizácie magnetických nosičov. V experimentálnej časti práce bola amplifikovaná DNA (E.coli) pomocou polymerázovej reťazovej reakcie v reálnom čase (PCR v reálnom čase) v prítomnosti magnetických nosičov pokrytých kopolymérom polyhydroxymetakrylátom-glycidylmetakrylátom (P(HEMA-co-GMA)) s obsahom alebo bez obsahu karboxylových funkčných skupín. Inhibičný efekt magnetických nosičov rôznej koncentrácie v PCR zmesi bol vyhodnocovaný z hodnôt parametrov kalibračných priamok získaných regresnou analýzou. Prítomnosť špecifického produktu PCR bola overovaná agarózovou gélovou elektroforézou. Väčšina magnetických nosičov bez obsahu karboxylových skupín zhášala fluorescenciu v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, inhibícia amplifikácie DNA sa nepreukázala a sú teda biokompatibilné. Magnetické nosiče s obsahom karboxylových skupín zhášali fluorescenciu už pri nižších koncentráciách, v rozsahu 0,4 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi. Bola preukázaná ich inhibícia amplifikácie v rozsahu koncentrácií 2,0 – 4,0 g.l-1 v PCR zmesi, od koncentrácie0,8 g.l-1 v PCR zmesi inhibícia nenastala a nosiče sú biokompatibilné. Výsledky nezáviseli od charakteristických vlastností magnetických nosičov ale od prítomnosti karboxylových skupín na povrchu nosiča a stupňa pokrytia magnetického jadra polymérom. PCR v reálnom čase sa preukázala ako účinný nástroj pre štúdium enkapsulácie magnetického jadra a vplyvu funkčných skupín na povrchu polymérnej vrstvy.

The theoretical part of the diploma thesis was focused on core-shell type magnetic carriers, used mainly in medical, molecular-biological and biochemical applications. Encapsulation of the core is essential for these applications due to the decrease od non-specific protein adsorbtion, increase of biocompatibility and the possible functionalization of magnetic carriers. In the experimental part, the DNA (E. coli) was amplified by real-time PCR in the presence of poly(hydroxymethacrylate-co-glycidylmethacrylate) (P(HEMA-co-GMA)) magnetic carriers with/without carboxyl groups. The inhibitory effect of different concentrations of magnetic carriers in the PCR mixture was evaluated from the calibration curve parameter values obtained by regression analysis. The presence of a specific PCR product was verified by agarose gel electrophoresis. Most of magnetic carriers without carboxyl groups extinguished the fluorescence in the concentration range of 2,0 – 4,0 g.l-1 in the PCR mixture, without inhibition of DNA amplification - the carriers were biocompatible. Magnetic carriers with carboxyl groups extinguished the fluorescence in the lower concentration range (0,4 – 4,0 g.l-1 in the PCR mixture). Their inhibition of amplification was in the concentration range of 2,0 – 4,0 g.l-1 in the PCR mixture, from the concentration 0,8 g.l-1 in the PCR mixture, the inhibition did not occur and the carriers were biocompatible. The results do not depend on the characteristic properties of the magnetic carriers but on the presence of the carboxyl groups on the surface of the carrier and the degree of coverage of the magnetic core by the polymer. Real-time PCR has become an effective tool for studying magnetic core encapsulation and the influence of functional groups on the surface of the polymeric layer.
Applications of real-time PCR for characterization particles suitable for DNA isolation
Keywords: magnetické nosiče; PCR v reálnom čase; izolácia DNA; pokrytie magnetického jadra; magnetic carriers; real-time PCR; DNA isolation; magnetic core covering