Biyoanalitlerin tayinine yönelik optik ve elektrokimyasal sensör teknolojilerinin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development and applications of optical and electrochemical sensor technologies for the determination of bioanalytes
- Tez No: 1023669
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR TAMER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Tez çalışmasında, idrar matriksinde farklı klinik hedeflere yönelik iki özgün sensör platformu geliştirilmiştir. Birinci çalışmada, doping kontrolü amacıyla lüteinleştirici hormonun (LH) tayini manyetik boncuk (MB) temelli zenginleştirme adımını uzaktan kontrollü otomatize bir yürütücü sistemle entegre eden MagnetoChip sistemi tasarlanmıştır. Bu amaçla sentezlenen Altın nanoçubuklar (AuNÇ), LH antikoru ve Yaban turpu peroksidazı enzimi (HRP) ile dizayn edilmiş ve sanviç immünoassay temelli kolorimetrik biyosensör sistemi geliştirilmiştir. Reaksiyon sonucu oluşan renkli ürün görüntü işleme yöntemiyle akıllı telefon aracılığıyla okunmuştur. Platform LH tayinini 0,0999–75 IU/L doğrusal aralığında (R² = 0,9975) tayin limiti 0,0330 IU/L ve teşhis limiti 0,0999 IU/L değerleri ile analiz edebilmiştir. Geliştirilen biyosensör referans idrar matriksinde %96,20–%104,40 geri kazanım sergilemiş ve +4 °C'de 21 günlük etiket kararlılığı ile yöntemin güvenilirliği teyit edilmiştir. İkinci çalışmada, Pseudomonas aeruginosa kaynaklı üriner sistem enfeksiyonlarının (ÜSE) tespitine yönelik lazerle indüklenmiş grafit (LIG) elektrot tabanlı iki elektrokimyasal sensör geliştirilmiştir. Poliimid substrat üzerine polianilin (PANI) elektrobiriktirilmesiyle üretilen pH sensörü pH 3,80–9,0 aralığında −70,16 mV/pH süper-Nernstian eğim (R² = 0,9995) ve 1,68 mV/pH histeresis sergilemiştir. İdrar matriksinde geri kazanım %94,75 olarak belirlenmiştir. Kitosan@MWCNT modifiye elektrot ile geliştirilen piyosiyanin sensörü ise 1–100 µM doğrusal aralıkta LOD = 0,15 µM, LOQ = 0,54 µM ve 15 saniyelik ölçüm süresiyle yüksek seçicilik ortaya koymuştur. Her iki platform düşük maliyetli üretim stratejilerine dayanmakta ve kullanım noktası testi uygulamalarına yönelik taşınabilir çözümler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, two sensor platforms were developed for the determination of bioanalytes in urine matrix towards different clinical targets. In the first study, a MagnetoChip system was designed for the determination of luteinizing hormone (LH) for doping control purposes, integrating a magnetic bead (MB)-based enrichment step with a remotely controlled automated actuator system. Gold nanorods (AuNR) synthesized for this purpose were functionalized with LH antibody and horseradish peroxidase (HRP) enzyme, and a sandwich immunoassay-based colorimetric biosensor system was developed. The colored product formed upon the reaction was read via image processing using a smartphone. The platform enabled LH determination over a linear range of 0.0999–75 IU/L (R² = 0.9975) with a limit of detection of 0.0330 IU/L and a limit of quantification of 0.0999 IU/L. The developed biosensor exhibited recoveries of 96.20–104.40% in reference urine matrix, and method reliability was confirmed with 21-day label stability at +4 °C. In the second study, two electrochemical sensors based on laser-induced graphite (LIG) electrodes were developed for the detection of Pseudomonas aeruginosa-associated urinary tract infections (UTI). A pH sensor fabricated by electrodeposition of polyaniline (PANI) on a polyimide substrate exhibited a super-Nernstian slope of −70.16 mV/pH (R² = 0.9995) over a pH range of 3.80–9.0 with a hysteresis of 1.68 mV/pH, and recovery in urine matrix was determined as 94.75%. The pyocyanin sensor developed using a Chitosan@MWCNT-modified electrode demonstrated high selectivity with LOD = 0.15 µM, LOQ = 0.54 µM, and a measurement time of 15 seconds over a linear range of 1–100 µM. Both platforms are based on low-cost fabrication strategies and offer portable solutions for point-of-care testing applications.
Benzer Tezler
- Enzimatik biyoanalizlerin izlenmesine yönelik etkin elektrokimyasal yöntemlerin geliştirilmesi: Biyosentri-voltammetri ve nanoyapı temelli sistemler
Development effective electrochemical methods for following enzymatic bioanalysis: Biocentri-voltammetry and nanostructure based systems
SERDAR ÇEVİK
Doktora
Türkçe
2013
KimyaMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SUNA TİMUR
DOÇ. DR. ÜLKÜ ANIK
- Analytical studies on bioactive components of natural materials
Doğal malzemelerin biyoaktif bileşenleri üzerine analitik çalışmalar
VESELİNA ADIMCILAR
Doktora
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA BEDİA ERİM BERKER
- Elektrokimyasal impedimetrik sensörlerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of electrochemical impedimetric sensors and applications
YEŞİM TUĞÇE YAMAN
- Kısa, orta ve uzun dönem kan şeker ölçümlerini eş zamanlı gerçekleştiren yeni bir ölçüm yöntemi geliştirilmesi
Developing a new measurement method that simultanious performs short, medium and long-term blood glucose measurements
DUYGU ÜNER BAHAR
Doktora
Türkçe
2019
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK
DOÇ. DR. DİDEM ÖZÇİMEN
- Nonwoven tekstil yüzeylerine mikro kanal sistemi entegrasyonu ile biyosensör tasarımı, üretimi ve karakterizasyonu
Design, fabrication and characterization of a biosensor on non-woven textile surfaces through the integration of a micro channel system
GÜLÇİN BAYSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BURÇAK KARAGÜZEL KAYAOĞLU