Synthesis, characterization, and electrochemical immunosensor application of electroactive magnetic nanocomposites
Elektroaktif manyetik nano kompozitlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal immünosensör uygulaması
- Tez No: 1001526
- Danışmanlar: DOÇ. DR. NİMET YILDIRIM TİRGİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Metalurji Mühendisliği, Bioengineering, Engineering Sciences, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Altın nanopartiküller, Biyosensörler, Elektrokimyasal sensörler, Manyetik nanopartiküller, Metal nanopartiküller, Nanokompozitler, Nanosensörler, İmmünosensör, Gold nanoparticle, Biosensors, Electrochemical sensors, Magnetic nanoparticles, Metal nanoparticles, Nanocomposites, Nanosensors, Immunosensor
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Malzeme Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Şiddetli Akut Solunum Sendromu Koronavirüs-2'nin neden olduğu küresel pandemi, viral enfeksiyonların erken teşhisi ve yönetimi için hızlı, uygun fiyatlı ve son derece hassas tanı yöntemlerine olan talebi artırmıştır. Bu tez çalışmasında, klinik örneklerde virüse özgü antikorları tespit etmek amacıyla manyetik nanokompozit temelli özgün bir elektrokimyasal immünosensör platformu geliştirilmiştir. Çalışma kapsamında; kimyasal eş çöktürme yöntemiyle üretilen altın kaplı demir nanokompozitleri, hidrotermal yöntemle sentezlenen Fe3O4@Au nanokompozitleri ve biyouyumluluğu artırmak amacıyla polietilen glikol ile modifiye edilmiş Fe3O4@PEG@Au yapıları olmak üzere üç farklı malzeme sentezlenmiştir. Sentezlenen malzemelerin yapısal ve kimyasal özelliklerini doğrulamak için Taramalı Elektron Mikroskobu, Enerji Dağılımlı X-ışını Analizi, X-Işını Difraktometresi, Raman Spektroskopisi ve Dinamik Işık Saçılımı yöntemleri kullanıldı. Üretilen immünosensörlerin elektrokimyasal performansını değerlendirmek için Diferansiyel Darbe Voltametrisi kullanıldı. Üç nanokompozit yapının her biri için konsantrasyon çalışmaları bağımsız olarak yapıldı ve antikor konsantrasyonuna bağlı sinyal değişimleri incelendi. Elde edilen verilere göre, tüm nanokompozitler iyi bir hassasiyet sergiledi ve geniş bir doğrusal aralıkta çalıştı. Çekirdek-Kabuk ve Fe3O4@Au yapıları daha yüksek iletkenlik sunsa da, özellikle biyouyumluluk açısından PEG modifiye edilmiş yapının en iyi sonuçları verdiği bulundu. Seçicilik, stabilite ve tekrarlanabilirlik testleri, sensörlerin hedef analit için güçlü bir afiniteye sahip olduğunu gösterdi. Geliştirilen platformlar, insan serumu kullanılarak gerçek dünya örnek analizinde düşük Bağıl Standart Sapma değerleri ve iyi geri kazanım gösterdi. ELISA yaklaşımıyla tutarlı olan bu sonuçlar, bu uyarlanabilir platformun klinik uygulamalar için doğru bir alternatif olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The global pandemic caused by Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus-2 has increased the demand for rapid, affordable, and highly sensitive diagnostic methods for the early diagnosis and management of viral infections. In this thesis study, a unique electrochemical immunosensor platform based on magnetic nanocomposites was developed to detect virus-specific antibodies in clinical samples. Three different materials were synthesized within the scope of the study: gold-coated iron nanocomposites produced by chemical co-precipitation, Fe3O4@Au nanocomposites synthesized by hydrothermal methods, and Fe3O4@PEG@Au structures modified with polyethylene glycol to increase biocompatibility. Scanning Electron Microscopy, Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy, X-Ray Diffractometer, Raman Spectroscopy, and Dynamic Light Scattering methods were used to confirm the synthesized materials' structural and chemical characteristics. Differential Pulse Voltammetry was used to evaluate the generated immunosensors' electrochemical performance. For each of the three nanocomposite structures, concentration studies were conducted independently, and signal variations based on antibody concentration were examined. All of the nanocomposites exhibited good sensitivity and operated across a broad linear range, according to the data obtained. It was found that the PEG-modified structure produced the best results, particularly in terms of biocompatibility, even if the Core shell and Fe3O4@Au structures offered greater conductivity. Tests for selectivity, stability, and repeatability showed that the sensors had a strong affinity for the target analyte. The developed platforms showed low Relative Standard Deviation values and good recovery in real-world sample analysis using human serum. These results' consistent with the ELISA approach demonstrates that this adaptable platform is an accurate substitute for clinical applications.
Benzer Tezler
- İletken polimer içeren nanokompozit tabanlı elektrokimyasal immünosensör sistemlerinin geliştirilmesi
Development of nanocomposite-based electrochemical immunosensor systems containing conductive polymers
BÜŞRA ELMASTAŞ
- Biyosensör uygulamalarına yönelik spiro tabanlı konjuge polimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of spiro-based conjugated polymers for biosensor applications
SEMA TUGAY
- Kreatin kinaz tayini için tek kullanımlık elektrokimyasal immunosensör geliştirilmesi
Detection of creatine kinase by usi̇ng a disposable immunosensor based on indium thin oxide covered flexible electrodes
BÜŞRA NUR YENİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyomühendislikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiBiyomühendislik ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BURÇAK DEMİRBAKAN
- Synthesis, characterization, and electrochemical properties of mesoporous spinel LiMn2-xMxO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) thin films
Mezogözenekli spinel LiMn2-xMxO4 (M = Mn, Fe, Co, Ni, and Cu) ince filmlerin sentezi, karakterizasyonu ve elektrokimyasal özellikleri
IRMAK KARAKAYA DURUKAN
- Synthesis, electrochemical characterization and organic solar cell applications of selenophene containing conjugated polymers
Selenofen içeren polimerlerin sentezi, elektrokimyasal karakterizasyonları ve güneş gözesi çalışmaları
MUSTAFA YAŞA
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE