Geri Dön

Diyabet ile ilişkili bazı analitlerin tayinine yönelik ileri malzeme esaslı iletken mürekkeplerile esnek ve giyilebilir sensörlerin geliştirilmesi

Development of flexible and wearable sensors with advanced material based conductive inks for determination of some analytes related to diabetes

  1. Tez No: 1018099
  2. Yazar: SELEN URUÇ
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Kronik hastalıklardan biri olan diyabetin tanı ve takibinde önemli yere sahip glukoz, insülin, kortizol, epinefrin ve norepinefrin analitlerinin yerinde ve sürekli izlenmesini sağlamak amacıyla, giyilebilir sensörlerde kullanılabilecek kağıt tabanlı esnek ekran baskılı elektrotlar (SPE) geliştirilmiştir. Bu kapsamda, grafit (G) esaslı iletken mürekkeplere farklı fonksiyonel nanomalzemeler eklenerek enzim, aptamer veya antikor içermeyen elektrokimyasal algılama platformları hazırlanmıştır. Glukoz tayini için bakır ferrit nanopartikül (CuFe2O4), kükürt katkılı grafen oksit (S-GO) ve G içeren iletken mürekkep kullanılmıştır. Geliştirilen CuFe2O4/S-GO/G/SPE ile yapay ter örneğinde fizyolojik pH'da 2,93 µM tayin sınırı (LOD) ve 0,0075–5,0 mM doğrusal aralık elde edilmiştir. İnsülin tayini için metal organik kafes yapısı HKUST-1, çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) ve G içeren iletken mürekkep kullanılarak MWCNT/HKUST-1/G/SPE hazırlanmıştır. Yapay kan serumu örneğinde 8,81 nM LOD değeri ve %94,89–104,33 geri kazanım değerleri sağlanmıştır. Kortizol tayininde MXene, altın nanopartikül (AuNPs) ve G içeren iletken mürekkep kullanılarak MXene/AuNPs/G/SPE üretilmiştir. -1,0 V ön işlem sonrası sıyırma tekniğiyle 2,59 ng/mL LOD değeri sağlanmıştır. Sensör yapay ter ile tükürük örneklerinde uygulanmıştır. Epinefrin tayini için nikel oksit (NiO), grafen kuantum noktaları (GQD), bakır kobaltit (CuCo2O4) ve G içeren iletken mürekkep kullanılarak NiO/CuCo2O4/GQD/SPE geliştirilmiştir. 11,66 nM LOD değeri ile 0,02–2 µM ve 10–500 µM doğrusal aralıklarda tayin gerçekleştirilmiştir. Norepinefrin için seryum oksit (CeO2), MXene ve G içeren iletken mürekkep ile MXene/CeO2/G/SPE hazırlanmıştır. Yapay idrar örneğinde 77,29 nM LOD değeri ve %95,10–102,75 geri kazanım değerleri elde edilmiştir. Esnek elektrotlar dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), X-ışını difraksiyon spektroskopisi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), alan emisyonlu taramalı elektron mikroskopisi (FESEM) ve X-ışını enerji dağılım spektroskopisi (EDX) ile karakterize edilmiştir. Sonuçlar, geliştirilen düşük maliyetli, kolay hazırlanabilir, kısa analiz süreli, tek kullanımlık ve minyatürleştirilebilir esnek elektrotların gerçek zamanlı sağlık izleme ve giyilebilir sistemlere entegrasyon açısından güvenilir, pratik ve ölçeklenebilir bir sensör stratejisi başarıyla sunduğunu göstermiştir.

Özet (Çeviri)

Paper-based flexible screen-printed electrodes (SPEs) suitable for use in wearable sensors have been developed to enable the on-site and continuous monitoring of glucose, insulin, cortisol, epinephrine, and norepinephrine analytes, which play a crucial role in the diagnosis and management of diabetes, a chronic disease. In this context, enzyme, aptamer, and antibody-free electrochemical sensing platforms were prepared by incorporating different functional nanomaterials into graphite (G) based conductive inks. For glucose determination, a conductive ink containing copper ferrite nanoparticles (CuFe2O4), sulfur-doped graphene oxide (S-GO), and G was used. The CuFe2O4/S-GO/G/SPE provided a limit of detection (LOD) of 2.93 µM and a linear range of 0.0075–5.0 mM at physiological pH in artificial sweat samples. For insulin determination, an SPE was prepared using a conductive ink containing the metal organic framework HKUST-1, multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), and G, resulting in the fabrication of MWCNT/HKUST-1/G/SPE. In artificial blood serum, an LOD of 8.81 nM and recovery values of 94.89–104.33% were achieved. For cortisol determination, MXene/AuNPs/G/SPE was fabricated utilizing a conductive ink containing MXene, gold nanoparticles (AuNPs), and G. Following a −1.0 V pretreatment, LOD of 2.59 ng/mL was obtained using a stripping technique. The sensor was applied to artificial sweat and saliva samples. For epinephrine determination, NiO/CuCo2O4/GQD/SPE was developed using a conductive ink composed of nickel oxide (NiO), graphene quantum dots (GQD), copper cobaltite (CuCo2O4), and G. Determination was performed with an LOD of 11.66 nM over the linear ranges of 0.02–2 µM and 10–500 µM. For norepinephrine, MXene/CeO2/G/SPE was fabricated by employing a conductive ink containing cerium oxide (CeO2), MXene, and G. In artificial urine, an LOD of 77.29 nM and recovery values of 95.10–102.75% were obtained. The flexible electrodes were characterized by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction spectroscopy (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field emission scanning electron microscopy (FESEM), and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The results demonstrated that the developed flexible electrodes offer a reliable, practical, and scalable sensor strategy for real-time health monitoring and integration into wearable systems, owing to their low cost, easy fabrication, short analysis time, disposability, and potential for miniaturization.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    59521

    İnsüline bağımlı Diabetes Mellitus'lu çocuklarda M-MOD ve doppler ekokardiyografi ile sol ventrikül fonksiyonlarının değerlendirilmesi

    Başlık çevirisi yok

    HANDAN SARAÇ

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıklarıİstanbul Üniversitesi

    Çocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RUKİYE EKER ÖMEROĞLU

  2. Tez No

    905797

    Nonvalvüler atrial fibrilasyon tanılı geriatrik hastalarda diyabet varlığının hastaneye yatış sayısı süresi ve mortalite üzerine etkisinin değerlendirilmesi

    Evaluation of the impact of diabetes presence on hospitalization duration and mortality in geriatric patients diagnosed with nonvalvular atrial fibrillation

    MEHMET FIRAT

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HANDE ERMAN

  3. Tez No

    1016720

    DM tanılı hepatosteatoz saptanan hastalarda pioglitazon ve SGLT2 inhibitörü kullanımının MASH gelişimi üzerine etkisinin FIB-4 ve APRI skorları ile değerlendirilmesi

    Assessment of the impact of pioglitazone and SGLT2 inhibitor therapy on the development of metabolic dysfunction–associated steatohepatitis (MASH) in patients with diabetes mellitus and hepatic steatosis using FIB-4 and APRI scores

    ÖZNUR ŞENBALKAN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2026

    İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MEHMET YAMAK

    DR. SEHER İREM ŞAHİN

  4. Tez No

    846961

    İmmun kontrol noktası inhibitörleri ile tedavi edilen hastalarda endokrin yan etkilerin sıklığı ve prognostik etkisi

    The frequency and prognostic impact of endocrine side effects in patients treated with immune checkpoint inhibitors

    MERVE MALKOÇ ŞEN

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    İç HastalıklarıSağlık Bilimleri Üniversitesi

    İç Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ NAHİT ŞENDUR

  5. Tez No

    394136

    Tip 2 diabetes mellitus tanısı alan yetişkin bireylerin beslenme durumları ile HBA1C düzeyleri arasındaki ilişkinin saptanması

    The determination of the relationship between nutritional status and HBA1C levels of adult patients with a diagnosis of diabetes mellitus type 2

    SENA KAZAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Beslenme ve DiyetetikHaliç Üniversitesi

    Beslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YASEMİN BEYHAN

Geri Dön