[ca] Aquesta tesi doctoral està enfocada en el desenvolupament de sensors electroquímics d'ADN, que són dispositius analítics descentralitzats per detectar sequencies d'ADN. Aquest tipus de sensors tenen aplicacions en moltes arees incloent: diagnostics clínics, control de malalties, anàlisi d'aliments, ciències forenses, bioterrorisme i control ambiental. Tanmateix, el sensors electroquímics d'ADN tenen algún problemes que encara s'han de solucionar, incloent la necessitat d'amplificar la sequencia d'ADN diana, la necessitat de generar ADN de cadena simple per a una posterior hibridació amb un ADN de captura complementari i finalment el marcatge d'aquest ADN hibridat per procedir amb la detecció. Aquesta tesi està enfocada en la eliminació d'alguna t'aquestes etapes per tal de simplificar i millorar els sensors electroquímics d'ADN existents. Per eliminar l'etapa de marcatge d'ADN posterior a la hibridació hem utilitzat dATP modificat amb ferrocè durant l'etapa d'amplificació. Per tal d'eliminar l'etapa de generació de cadena simple hem utilitzat dues estratègies diferents: l'ús de "tailed primers" enlloc de primers normals, o alternativament, l'amplificació de l'ADN diana en fase sòlida. Hem comprovat que el dAEFcTP s'incorpora adecuadament en experiments d'extensió de primer i hem utilitzat el dAEFcTP conjuntament amb tailed primers per desenvolupar dos sensors electroquímics per detectar els patògens: K. armiger i B. anthracis. A més, hem estudiat l'efecte que te el ratio dAEFcTP:dATP en el rendiment de l'amplificació, el pic d'oxidació de ferrocè i el límit de detecció. També hem estudiat l'efecte de la solución electrolit en el pic d'oxidació de ferrocè. Finalment, hem explorat l'ús de dAEFcTP amb el mètode isotèrmic d'amplifició d'ADN: recombinase polymerase amplification.

[en] This thesis is focused on the development of electrochemical DNA sensors, which are decentralized analytical devices for use at the point-of-need for the detection of DNA sequences. These sensors can find widespread application in a number of diverse areas, including clinical diagnostics, disease monitoring, food analysis, forensics, bioterrorism and environmental control. However, electrochemical DNA sensors still have a number of problems that need to be addressed, including a need for the amplification of the target sequence, the need for post-amplification generation of single stranded DNA, target hybridization with a complementary capture probe and finally further reporting steps to detect the hybridized target DNA sequence. In this thesis we focused on the elimination of some of these steps to bring electrochemical DNA sensors closer to the point-of-need. To eliminate the reporting step we used ferrocene labelled dATP (dAEFcTP) to obtain already labelled target amplicons. To eliminate the single stranded generation step we followed two different strategies, the use of tailed primers instead of regular primers, or, alternatively performing DNA amplification directly on the electrode surface. The incorporation of dAEFcTP has been demonstrated in primer extension and amplification experiments. dAEFcTP and tailed primers have been used to develop a singleplex electrochemical sensor to detect K. armiger in seawater samples, and a duplex electrochemical sensor to detect B. anthracis in real samples. The effect of the dAEFcTP:dATP ratio on DNA amplification yield, ferrocene peak intensity and limit of detection has been studied, as well as the effect of the electrolyte solution on the ferrocene peak intensity. Finally, the use of dAEFcTP in combination with isothermal recombinase polymerase amplification was explored.