Mục lục:
Phần 1. Mở đầu......................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................................... 1
1.2. Mục đích yêu cầu.............................................................................................................. 1
1.2.1. Mục đích đề tài............................................................................................................... 1
1.2.2. Yêu cầu............................................................................................................................ 2
1.3. Giới hạn của đề tài............................................................................................................ 2
Phần 2. Tổng quan tài liệu........................................................ 3
2.1. Nguyên lý phản ứng
PCR.................................................................................................. 3
2.2. Các thành phần của
phản ứng......................................................................................... 3
2.2.1. Các polymerase chịu nhiệt........................................................................................... 3
2.2.2. DNA khuôn mẫu............................................................................................................ 4
2.2.3. Primer.............................................................................................................................. 4
2.3. Nguyên lý hoạt động của máy PCR................................................................................. 4
2.4. Nguyên lý Pentier................................................................................................................. 5
2.5. Thermoelectric module.................................................................................................... 5
2.5.1. Giới thiệu........................................................................................................................ 5
2.5.2. Cấu tạo
và nguyên lý hoạt động................................................................................... 6
2.5.2.1. Cấu tạo......................................................................................................................... 6
2.5.2.2. Nguyên lý hoạt
động................................................................................................... 7
2.6. Bán dẫn loại N và
bán dẫn loại P.................................................................................... 8
2.7. Sensor nhiệt....................................................................................................................... 9
2.7.1. Nhiệt điện trở
Platine.................................................................................................... 9
2.7.1.1. Cách tính nhiệt độ theo
điện trở............................................................................. 10
2.7.1.2. Sai số cho
phép......................................................................................................... 11
2.7.1.3. Cấu trúc của cảm biến nhiệt platine...................................................................... 11
2.7.1.4. Kỹ thuật nối
dây........................................................................................................ 12
2.7.2. Cặp nhiệt điện.............................................................................................................. 13
2.8. Cấu trúc và đặc tính của chip AT90S8535................................................................. 13
2.9. Ngôn ngữ Bascom........................................................................................................... 15
2.10. Mạch điện...................................................................................................................... 15
2.11. Ứng dụng của PCR........................................................................................................ 15
2.11.1. PCR định lượng.......................................................................................................... 15
2.11.2. PCR sản xuất đột biến
(PCR mutagenesis)
2.11.3. PCR ứng dụng trong cloning tái tổ hợp (cloning of recombinant)..................... 15
2.11.4. PCR nhân bản đoạn
DNA mong muốn.................................................................. 16
2.11.5. PCR dùng
trong phát hiện các vi sinh vật gây bệnh............................................. 17
2.11.6. PCR với
tiến hóa và khảo cổ học............................................................................ 19
2.11.7. PCR với
phát hiện các khiếm khuyết gene............................................................ 19
2.11.8. PCR và
việc định loại các mô.................................................................................. 20
2.11.9. PCR và
việc xác định các dấu ấn di truyền........................................................... 20
2.11.10. PCR và
kỹ thuật phát hiện trình tự chuỗi của một đoạn DNA
(DNA sequencing).................................................................................................................. 21
2.12. Thành phần hóa
học của DNA.................................................................................... 22
Phần 3. Vật liệu và cách thức tiến hành.................................. 24
3.1. Thời gian và địa
điểm tiến hành................................................................................... 24
3.2. Vật liệu............................................................................................................................. 24
3.2.1. Linh kiện
cho bộ khuếch đại tín hiệu từ cảm biến................................................. 24
3.2.2. Linh kiện cho mạch vi xử lý....................................................................................... 24
3.2.3. Linh kiện cho
mạch khuếch đại công suất............................................................... 25
3.2.4. Linh kiện và
thiết bị cho bộ nguồn........................................................................... 25
3.2.5. Linh kiện cho bộ
luân nhiệt và nắp chống ngưng................................................... 25
3.2.6. Vật liệu làm
khung và vỏ máy................................................................................... 25
3.2.7. Hoá chất chạy
PCR và dụng điện di.......................................................................... 26
3.3. Cách thức tiến
hành........................................................................................................ 26
3.3.1. Thiết kế......................................................................................................................... 26
3.3.1.1. Thiết kế khung
và vỏ máy....................................................................................... 26
a. Bộ phận bên ngoài
của máy.............................................................................................. 26
b. Bộ phận bên trong.............................................................................................................. 26
3.3.1.2. Thiết kế bộ phận truyền tải nhiệt cho ống plastic (eppendorf)......................... 28
3.3.1.3. Thiết kế tấm cố định................................................................................................ 28
3.3.1.4. Thiết kế nắp chống ngưng....................................................................................... 29
3.3.2.
Chế tạo.......................................................................................................................... 29
3.3.2.1.
Gia công bộ phận truyền tải nhiệt cho ống plastic (eppendorf)........................ 29
3.3.2.2. Khảo sát
và chế tạo nắp chống ngưng................................................................... 31
3.3.2.3. Làm khung và gò máy.............................................................................................. 31
3.3.2.4. Làm nguồn cung
cấp cho bộ khuyếch đại và vi xử lý......................................... 31
3.3.2.5. Làm mạch
khuyếch đại cho TE.............................................................................. 32
3.3.2.6. Thiết kế và
lắp mạch vi xử lý.................................................................................. 32
3.3.2.7. Làm mạch
khuyếch đại cho Pt100......................................................................... 32
3.3.3. Viết chương
trình và nạp cho vi xử lý...................................................................... 33
3.3.4. Chạy phản ứng PCR..................................................................................................... 33
Phần 4. Kết quả thảo
luận........................................................ 34
4.1. Về phần cứng................................................................................................................... 34
4.1.1. Về bộ phận điều
khiển và nhiệt độ........................................................................... 34
4.1.2. Về toàn phần máy........................................................................................................ 34
4.2. Về phần mền.................................................................................................................... 34
4.3. Về nhiệt độ....................................................................................................................... 35
4.4. Về kết quả chạy mẫu...................................................................................................... 43
4.4.1 Hoạt động của máy....................................................................................................... 44
4.4.2. Chạy phản ứng PCR..................................................................................................... 45
Phần 5. Kết luận và đề
nghị..................................................... 48
5.1. Kết luận............................................................................................................................ 48
5.2. Đề nghị............................................................................................................................. 48
5.2.1. Bộ phận khuyếch
đại................................................................................................... 48
5.2.2. Bộ phận vi xử lý........................................................................................................... 48
5.2.3. Mạch khuyếch đại
Pt................................................................................................... 48
5.2.4. Nguồn điện................................................................................................................... 48
5.2.5. Bàn phím....................................................................................................................... 49
5.2.6. Vỏ và khung................................................................................................................. 49
5.2.7. Chương trình................................................................................................................. 49
5.2.8. Thermoelectric module............................................................................................... 49
5.2.9. Tản nhiệt....................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 51
Phụ lục : Chương
trình viết với ngôn ngữ Bascom cho vi điều khiển
Địa chỉ download tài liệu: [You must be registered and logged in to see this link.]
Phần 1. Mở đầu......................................................................... 1
1.1. Đặt vấn đề.......................................................................................................................... 1
1.2. Mục đích yêu cầu.............................................................................................................. 1
1.2.1. Mục đích đề tài............................................................................................................... 1
1.2.2. Yêu cầu............................................................................................................................ 2
1.3. Giới hạn của đề tài............................................................................................................ 2
Phần 2. Tổng quan tài liệu........................................................ 3
2.1. Nguyên lý phản ứng
PCR.................................................................................................. 3
2.2. Các thành phần của
phản ứng......................................................................................... 3
2.2.1. Các polymerase chịu nhiệt........................................................................................... 3
2.2.2. DNA khuôn mẫu............................................................................................................ 4
2.2.3. Primer.............................................................................................................................. 4
2.3. Nguyên lý hoạt động của máy PCR................................................................................. 4
2.4. Nguyên lý Pentier................................................................................................................. 5
2.5. Thermoelectric module.................................................................................................... 5
2.5.1. Giới thiệu........................................................................................................................ 5
2.5.2. Cấu tạo
và nguyên lý hoạt động................................................................................... 6
2.5.2.1. Cấu tạo......................................................................................................................... 6
2.5.2.2. Nguyên lý hoạt
động................................................................................................... 7
2.6. Bán dẫn loại N và
bán dẫn loại P.................................................................................... 8
2.7. Sensor nhiệt....................................................................................................................... 9
2.7.1. Nhiệt điện trở
Platine.................................................................................................... 9
2.7.1.1. Cách tính nhiệt độ theo
điện trở............................................................................. 10
2.7.1.2. Sai số cho
phép......................................................................................................... 11
2.7.1.3. Cấu trúc của cảm biến nhiệt platine...................................................................... 11
2.7.1.4. Kỹ thuật nối
dây........................................................................................................ 12
2.7.2. Cặp nhiệt điện.............................................................................................................. 13
2.8. Cấu trúc và đặc tính của chip AT90S8535................................................................. 13
2.9. Ngôn ngữ Bascom........................................................................................................... 15
2.10. Mạch điện...................................................................................................................... 15
2.11. Ứng dụng của PCR........................................................................................................ 15
2.11.1. PCR định lượng.......................................................................................................... 15
2.11.2. PCR sản xuất đột biến
(PCR mutagenesis)
2.11.3. PCR ứng dụng trong cloning tái tổ hợp (cloning of recombinant)..................... 15
2.11.4. PCR nhân bản đoạn
DNA mong muốn.................................................................. 16
2.11.5. PCR dùng
trong phát hiện các vi sinh vật gây bệnh............................................. 17
2.11.6. PCR với
tiến hóa và khảo cổ học............................................................................ 19
2.11.7. PCR với
phát hiện các khiếm khuyết gene............................................................ 19
2.11.8. PCR và
việc định loại các mô.................................................................................. 20
2.11.9. PCR và
việc xác định các dấu ấn di truyền........................................................... 20
2.11.10. PCR và
kỹ thuật phát hiện trình tự chuỗi của một đoạn DNA
(DNA sequencing).................................................................................................................. 21
2.12. Thành phần hóa
học của DNA.................................................................................... 22
Phần 3. Vật liệu và cách thức tiến hành.................................. 24
3.1. Thời gian và địa
điểm tiến hành................................................................................... 24
3.2. Vật liệu............................................................................................................................. 24
3.2.1. Linh kiện
cho bộ khuếch đại tín hiệu từ cảm biến................................................. 24
3.2.2. Linh kiện cho mạch vi xử lý....................................................................................... 24
3.2.3. Linh kiện cho
mạch khuếch đại công suất............................................................... 25
3.2.4. Linh kiện và
thiết bị cho bộ nguồn........................................................................... 25
3.2.5. Linh kiện cho bộ
luân nhiệt và nắp chống ngưng................................................... 25
3.2.6. Vật liệu làm
khung và vỏ máy................................................................................... 25
3.2.7. Hoá chất chạy
PCR và dụng điện di.......................................................................... 26
3.3. Cách thức tiến
hành........................................................................................................ 26
3.3.1. Thiết kế......................................................................................................................... 26
3.3.1.1. Thiết kế khung
và vỏ máy....................................................................................... 26
a. Bộ phận bên ngoài
của máy.............................................................................................. 26
b. Bộ phận bên trong.............................................................................................................. 26
3.3.1.2. Thiết kế bộ phận truyền tải nhiệt cho ống plastic (eppendorf)......................... 28
3.3.1.3. Thiết kế tấm cố định................................................................................................ 28
3.3.1.4. Thiết kế nắp chống ngưng....................................................................................... 29
3.3.2.
Chế tạo.......................................................................................................................... 29
3.3.2.1.
Gia công bộ phận truyền tải nhiệt cho ống plastic (eppendorf)........................ 29
3.3.2.2. Khảo sát
và chế tạo nắp chống ngưng................................................................... 31
3.3.2.3. Làm khung và gò máy.............................................................................................. 31
3.3.2.4. Làm nguồn cung
cấp cho bộ khuyếch đại và vi xử lý......................................... 31
3.3.2.5. Làm mạch
khuyếch đại cho TE.............................................................................. 32
3.3.2.6. Thiết kế và
lắp mạch vi xử lý.................................................................................. 32
3.3.2.7. Làm mạch
khuyếch đại cho Pt100......................................................................... 32
3.3.3. Viết chương
trình và nạp cho vi xử lý...................................................................... 33
3.3.4. Chạy phản ứng PCR..................................................................................................... 33
Phần 4. Kết quả thảo
luận........................................................ 34
4.1. Về phần cứng................................................................................................................... 34
4.1.1. Về bộ phận điều
khiển và nhiệt độ........................................................................... 34
4.1.2. Về toàn phần máy........................................................................................................ 34
4.2. Về phần mền.................................................................................................................... 34
4.3. Về nhiệt độ....................................................................................................................... 35
4.4. Về kết quả chạy mẫu...................................................................................................... 43
4.4.1 Hoạt động của máy....................................................................................................... 44
4.4.2. Chạy phản ứng PCR..................................................................................................... 45
Phần 5. Kết luận và đề
nghị..................................................... 48
5.1. Kết luận............................................................................................................................ 48
5.2. Đề nghị............................................................................................................................. 48
5.2.1. Bộ phận khuyếch
đại................................................................................................... 48
5.2.2. Bộ phận vi xử lý........................................................................................................... 48
5.2.3. Mạch khuyếch đại
Pt................................................................................................... 48
5.2.4. Nguồn điện................................................................................................................... 48
5.2.5. Bàn phím....................................................................................................................... 49
5.2.6. Vỏ và khung................................................................................................................. 49
5.2.7. Chương trình................................................................................................................. 49
5.2.8. Thermoelectric module............................................................................................... 49
5.2.9. Tản nhiệt....................................................................................................................... 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................ 51
Phụ lục : Chương
trình viết với ngôn ngữ Bascom cho vi điều khiển
Địa chỉ download tài liệu: [You must be registered and logged in to see this link.]