Hasta başı test cihazı olarak kullanılabilecek fenilalanin ölçüm biyosensörü tasarımı
Phenylalanine measurement biosensor design for use as a bedside tester
- Tez No: 1006698
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL SAĞLAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biyokimya, Bioengineering, Biotechnology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Fenilketonüri, elektrokimyasal biyosensör, karbon nanotüp, çiçek yapılı enzim, fenilalanin, Phenylketonuria, electrochemical biosensor, carbon nanotube, flower- like enzyme, phenylalanine
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Translasyonel Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fenilketonüri, fenilalanin hidroksilaz enziminin yetersizliği sonucu fenilalaninin metabolize edilememesiyle ortaya çıkan kalıtsal bir metabolizma hastalığıdır. Erken tanı ve düzenli biyokimyasal izlem yapılmadığı durumlarda kandaki fenilalanin düzeyinin artması, özellikle merkezi sinir sistemi üzerinde geri dönüşümsüz hasarlara, zihinsel gelişim geriliğine ve çeşitli nörolojik komplikasyonlara yol açabilmektedir. Bu nedenle fenilalanin düzeylerinin hızlı, doğru ve güvenilir yöntemlerle belirlenmesi, hastalığın tanı ve takibinde kritik klinik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, fenilketonüri tanı ve takibine yönelik olarak karbon nanotüp katkılı karbon çalışma elektrotları tabanlı elektrokimyasal bir biyosensör geliştirilmiştir. Sensör platformu, serigrafi baskı yöntemi kullanılarak polietilen tereftalat altlık üzerine basılan çok elektrotlu test çubuğu yapısı şeklinde tasarlanmıştır. Çalışma elektrotları karbon nanotüp, grafit ve aktifleştirilmiş karbon içeren iletken karbon mürekkep kullanılarak hazırlanmış; referans ve doluluk tespit elektrotları aynı yöntemle entegre edilmiştir. Elektrotların yüzey morfolojisi optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiş, karbon nanotüp katkısının homojen dağılım ve yüksek yüzey alanı sağladığı gösterilmiştir. Elektriksel karakterizasyon sonuçları, karbon nanotüp katkılı elektrotların iletkenliğinin katkısız elektrotlara kıyasla daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Fenilalanin dehidrogenaz temelli çiçek yapılı enzimlerin ve serbest fenilalanin dehidrogenaz enziminin çalışma elektrotları üzerine immobilizasyonu; fiziksel adsorpsiyon, glutaraldehit aracılı çapraz bağlama, kovalent bağlanma ve polimer matris içerisinde hapsetme yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal ölçümler, yalnızca kovalent bağlanma yöntemiyle immobilize edilen çiçek yapılı enzim içeren sensörlerden kararlı ve tekrarlanabilir sinyaller elde edilebildiğini göstermiştir. Geliştirilen biyosensör, 0,01–0,26 miligram/mililitre aralığında doğrusal yanıt vermiş olup bu aralık fenilketonüri hastalarında klinik olarak karşılaşılan fenilalanin düzeylerini kapsamaktadır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen sistemin hasta başı test uygulamaları için yüksek hassasiyetli ve uygun bir platform sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
PHENYLALANINE MEASUREMENT BIOSENSOR DESIGN FOR USE AS A BEDSIDE TESTER Phenylketonuria is an inherited metabolic disorder caused by the deficiency of the phenylalanine hydroxylase enzyme, which results in the inability to metabolize phenylalanine. If early diagnosis and regular biochemical monitoring are not performed, elevated phenylalanine levels in the blood may lead to irreversible damage to the central nervous system, intellectual disability, and various neurological complications. Therefore, the rapid, accurate, and reliable determination of phenylalanine levels has critical clinical importance in the diagnosis and monitoring of the disease. In this thesis, an electrochemical biosensor based on carbon nanotube-modified carbon working electrodes was developed for the diagnosis and monitoring of phenylketonuria. The sensor platform was designed as a multi-electrode test strip fabricated on a polyethylene terephthalate substrate using a screen-printing technique. The working electrodes were prepared using a conductive carbon ink containing carbon nanotubes, graphite, and activated carbon, and the reference and filling detection electrodes were integrated using the same method. Surface morphology analyses performed by optical microscopy and scanning electron microscopy revealed a homogeneous distribution and high surface area structure provided by carbon nanotube incorporation. Electrical characterization confirmed enhanced conductivity compared to carbon electrodes without carbon nanotubes. Phenylalanine dehydrogenase-based flower-like enzyme structures and free phenylalanine dehydrogenase enzyme were immobilized onto the working electrodes using physical adsorption, glutaraldehyde-mediated crosslinking, covalent binding, and polymer entrapment methods. Electrochemical measurements demonstrated that only sensors fabricated with covalently immobilized flower-like enzyme structures produced stable and reproducible signals. The developed biosensor exhibited a linear response in the phenylalanine concentration range of 0.01–0.26 milligrams per milliliter, covering clinically relevant levels observed in patients with phenylketonuria. These results indicate that the proposed biosensor is a sensitive and promising platform for point-of-care testing applications.
Benzer Tezler
- Orta ve ileri evre glokomlu gözlerin takibinde optik koherens tomografi anjiografinin yeri
The place of optical coherence tomography angiography in the follow-up of eyes with intermediate and advanced stages glaucoma
GÖKÇE AK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2024
Göz HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiGöz Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜLİZAR DEMİROK
- Nazogastrik tüpün doğru yerleştirilmesinde stetoskopla dinleme, kolorimetrik kapnometri ve pH ölçümü yöntemlerinin etkililiği
Effectiveness of the auscultatory, colorimetric capnometry and pH measurement methods to confirm the position of a Nasogastric tube
NİHAL TAŞKIRAN
- Diyabetik ayak sendromu uygulamalarına yönelik yerinde 3B-biyobasım yapabilen el tipi biyoyazıcı kullanılarak yara örtüsü üretimi
Wound dressing fabrication using a handheld bioprinter capable of in-situ 3D-bioprinting for diabetic foot syndrome applications
NAZLI ECEM TAĞRISEVER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Biyomühendislikİstinye ÜniversitesiKök Hücre ve Doku Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AYÇA BAL ÖZTÜRK
- Koyunlarda plazma laktat ölçümünde kolorimetrik yöntem ile hasta başı test cihazının karşılaştırılması
Comparison of the cholorimetric method in the measurementof plasma lactate and sheep test device in sheep
HARUN KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
BiyokimyaAydın Adnan Menderes ÜniversitesiVeterinerlik Biyokimyası Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ALKIM ULUTAŞ
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE