Geri Dön

Klebsiella pneumoniae tanımlanmasında ve antibiyotik direncinin belirlenmesinde elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesi

Devoplepment of electrochemical biosensor for the identification and detection of antimicrobial resistance of Klebsiella pneumoniae

PDF İndir

  1. Tez No: 1024752
  2. Yazar: KÜBRA NUR YILMAZ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURULLAH ÇİFTÇİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mikrobiyoloji, Microbiology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2026
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kafkas Üniversitesi
  10. Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Çoklu ilaç dirençli enfeksiyonlarda, Klebsiella pneumoniae'nin hızlı tespiti ve antibiyotik yanıtının zamanında belirlenmesi, etkili tedavi yönetimi için kritik bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, hem K. pneumoniae tespiti hem de yakalanan hücre aracılı antibiyotik direnci profillemesi için çift fonksiyonlu bir impedimetrik aptasensör geliştirilmiştir. Grafen oksit ekran baskılı elektrotlar (GPHOXE), PVA-MPTS arayüzey tabakası ile modifiye edilmiş, ardından altın nanopartikül immobilizasyonu ve K. pneumoniae'ye özgü bir aptamerin immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. GPHOXE-PVA-MPTS-AuNPs-Apt platformunun tabaka tabaka üretimi, döngüsel voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS), Fourier Transformed Infrared Spektroskopisi (FTIR), Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Elemental Enerji Dispersif X ışınları spektroskopisi (EDX) analizleri ile doğrulanmıştır. Kronoimpedimetrik optimizasyon, bakteriyel tespit süresini 300 saniye olarak göstermiştir. Biyosensör, 10-10⁶ CFU/mL aralığında K. pneumoniae tespit aralığı, 2,56 CFU/mL en düşük tayin sınırı ve 7,26 CFU/mL en düşük tayin konsantrasyonu sınırını göstermiştir. Biyosensör ayrıca %2,77'lik ortalama göreceli standart sapma ile iyi bir tekrarlanabilirlik göstermiştir. Potansiyel olarak girişimde bulunabilecek farklı bakteri türlerine karşı iyi bir seçicilik sergilemiştir. Patojen tespitinin ötesinde, bakteri yakalanmış biyosensör yüzeyi, hızlı antibiyotik yanıtı izleme için kendi kendine sinyal üretebilme arayüzü olarak kullanılmıştır. Kronoimpedimetrik ölçümler, farklı antibiyotiklere karşı direnç ve duyarlılık gösteren K. pneumoniae yanıtları arasında seçici bir ayrım yapılmasını sağlarken, antibiyotik tedavisi kaynaklı bakteriyel hasarla ilişkili konsantrasyona bağlı bir impedans sinyali azalmasına neden olmuştur. Depolama stabilitesi olarak değerlendirildiğinde biyosensör soğukta saklama koşullarında kayda değer bir performans göstermiştir. Genel olarak, geliştirilen GPHOXE-PVA-MPTS-AuNPs-Apt biyosensörü, K. pneumoniae tespitini hızlı fenotipik yöntemlerle ve meropenem ve kolistine direncini aynı elektrokimyasal arayüzde entegre eden hassas, seçici ve tekrarlanabilir bir platform sağlamıştır.

Özet (Çeviri)

In multidrug-resistant infections, the rapid detection of Klebsiella pneumoniae and timely determination of its antibiotic response are critical for effective therapeutic management. In this study, a dual-functional impedimetric aptasensor was developed for both the detection of K. pneumoniae and antibiotic resistance profiling through captured-cell-mediated signal generation. Graphene oxide screen-printed electrodes (GPHOXE) were modified with a PVA-MPTS interfacial layer, followed by the immobilization of gold nanoparticles (AuNPs) and a K. pneumoniae-specific aptamer. The layer-by-layer fabrication of the GPHOXE-PVA-MPTS-AuNPs-Apt platform was confirmed by cyclic voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses. Chronoimpedimetric optimization revealed an optimal bacterial detection time of 300 seconds. The developed biosensor exhibited a detection range of 10-10⁶ CFU/mL for K. pneumoniae, with a limit of detection (LOD) of 2.56 CFU/mL and a limit of quantification (LOQ) of 7.26 CFU/mL. Furthermore, the biosensor demonstrated excellent repeatability, with an average relative standard deviation (RSD) of 2.77%. High selectivity was observed against potentially interfering bacterial species. Beyond pathogen detection, the bacteria-captured biosensor surface was employed as a self-signal-generating interface for rapid antibiotic response monitoring. Chronoimpedimetric measurements enabled selective discrimination between antibiotic-resistant and antibiotic-susceptible K. pneumoniae responses, while antibiotic-induced bacterial damage resulted in a concentration-dependent decrease in impedance signals. Evaluation of storage stability demonstrated that the biosensor maintained remarkable performance under refrigerated storage conditions. Overall, the developed GPHOXE-PVA-MPTS-AuNPs-Apt biosensor provides a sensitive, selective, and reproducible platform that integrates rapid K. pneumoniae detection with phenotypic antibiotic resistance profiling on the same electrochemical interface, offering significant potential for clinical diagnostics and antimicrobial susceptibility assessment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    823998

    Investigation of the bacterial antibiotic resistance genes that isolated from wastewater effluents and the possibility of treatment by nanotechnology

    Atıksu atıklarından izole edilen bakteriyel antibiyotik direnç genlerinin ve nanoteknoloji ile arıtılabilme imkanlarının incelenmesi

    ALI AHMED TAHA TAHA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyolojiÇankırı Karatekin Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİN BOZKURT

    DR. ÖĞR. ÜYESİ AYMAN ALBANNA

  2. Tez No

    619210

    Klebsiella pneumoniae kökenlerinde kolistin direncinin çeşitli yöntemlerle incelenmesi ve direncin MALDI-TOF yöntemiyle hızlı saptanması

    Investigation of colistin resistance in klebsiella pneumoniae strains by various methods and rapid determination of resistance by MALDI-TOF method

    SEÇİL İSKENDER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Mikrobiyolojiİstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

    Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖMER KÜÇÜKBASMACI

  3. Tez No

    974394

    Klebsiella pneumoniae izolatlarının virülans özelliklerinin araştırılması

    Investigation of the virulence characteristics of Klebsiella pneumoniae isolates

    ENDER ÇETİNKAYA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    MikrobiyolojiTrakya Üniversitesi

    Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. CANAN ERYILDIZ

  4. Tez No

    658247

    Karbapanemaz dirençli enterobactericeae 'lerin antibiyotik duyarlılıklarının iki farklı panelle (phoenix BD) karşılaştırılması

    Comparison of antibiotic susceptibility of carbapanemase resistant enterobactericeae with TWO different panels (phoenix BD)

    HACER UĞURLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    MikrobiyolojiKahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi

    Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MURAT ARAL

  5. Tez No

    981077

    2011-2015 yılları arasında komplike ve komplike olmayan üriner sistem infeksiyonlarında gram negatif bakteriyel etkenlerin direnç paternleri

    Resistance patterns of gram-negative bacterial agents in complicated and uncomplicated urinary tract infections between 2011-2015

    AYŞE NURİYE VARIŞLI

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    MikrobiyolojiSağlık Bakanlığı

    Tıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜLŞEN HAZIROLAN

Geri Dön