Spesifik oligonükleotid immobilize piezosensör ile hibridizasyonun izlenmesi
Following of hybridization with oligonucleotide immobilized piezosensor
- Tez No: 105613
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN PİŞKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Nükleik asit sensörleri, piezoelektrik kuvars kristalleri, plazma polimerizasyonu, glutraldehit etkileştirilmesi, oligonükleotid immobilizasyonu, hibridizasyon/ dehibridizasy on, Nucleic acid sensors, piezoelectric quartz crystals, plazma polymerization, glutaraldehyde treatment, Oligonucleotide immobilization, Hybridization/ dehybridization
- Yıl: 2001
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
ÖZET Sunulan çalışmanın amacı piezoelektrik kristalli mikrobalans sistemine dayanan bir nükleik asit sensörü geliştirmektir. 10 MHz salınım frekanslı kuvartz kristaller kullanılmıştır. Kristal yüzeyleri önce bir plazma polimerizasyon (“elektriksel boşalım”) sisteminde etilen diamin plazmasıyla etkileştirilmiştir. Etkileştirme süresi 1-5 dak aralığında değiştirilmiş, boşalım gücü ve monomer akış hızı ise sırasıyle 10 watt ve 25-30 ml/dak'da sabit tutulmuştur. Kristal yüzey modifikasyonundan sonra oluşan kristalin salınım frekansındaki kaymalar bir mikrobalans sistemiyle ölçülmüştür. En uygun plazma etkileştirme süresi 2.5 dak olarak bulunmuştur. Plazma polimerizasyon basamağından sonra ölçülen ortalama frekans kayması 143±24 Hz'dir. İkinci basamakta, plazma polimerizasyonuyla kristal yüzeylerde oluşturulan primer amin grupları, kristaller glutaraldehit (GA) ile etkileştirilerek aldehit gruplarına dönüştürülmüştür. GA konsantrasyonu ve inkübasyon süresi değiştirilirken, ortam sıcaklığı 4°C'de sabit tutulmuştur. Burada optimum GA konsantrasyonu ve inkübasyon süresi sırasıyla %2.5 ve 2 saat olarak bulunmuştur. Bu basamaktan sonra ölçülen ortalama frekans kayması 88±13 Hz'dir. Çift sarmal oligonükleotid ile plazma polimerizasyonuyla modifîye edilen kristaller farklı pH ve iyonik güçte çözeltilerde bulunan çift sarmal oligonükleotid ile etkileştirilmiştir. Oligonükleotid adsorpsiyonu pH:10.6 ve iyonik güç 0.1 iken en düşük bulunmuştur. GA-modifiye krsital yüzeylere oligonükleotid immobilizasyonu farklı koşullarda çalışılmıştır. Birinci grupta, oligonükleotid konsantrasyonu değiştirilirken (0.5-4.0 ug/ml), immobilizasyon süresi sabit 3 saat olarak sabit tutulmuştur. En yüksek immobilizasyon 1.0 fig/ml konsantrasyonunda bulunmuştur. İkinci gruptaki deneylerde oligonükleotid konsantrasyonu 1.0 |o.g/ml olarak sabit tutulmuş, immobilizasyon 1-22 saat aralığında değiştirilmiştir. 3 saatlik süreden sonra immobilizayon miktarında önemli bir değişiklik olmadığı gözlenmiştir. İmmobilizasyon sonrası ölçülen ortalama frekans kayması 126±12 Hz'dir. Son adımda yüzeye kovalent olarak bağlı olmayan oligonükleotid sarmalı yüzeyden dehibridize edilmiştir (uzaklaştırılmıştır). Kovalent bağlı oligonükleotid tek sarmalınıVI taşıyan nükleik asit sensörü hibridizasyon deneylerinde kullanılmıştır. Burada komplementer sarmalın konsantrasyonu (0.00 l-l ng/ml) ve etkileştirme süresi (1-25 dak) değiştirilmiştir. Komplementer sarmalın ortamdaki konsantrasyonunun artışı ile ölçülen frekans kaymasının arttığı gözlenmiştir. Buna karşın 5 dak lık süreden daha uzun sürelerde hibridizasyonda önemli değişiklik olmadığı bulunmuştur. Burada ölçülen ortalama frekans kayması 43.5±9 Hz'dir. Taramalı tünelleme mikroskobu ile yapılan görüntülemelerde her adımdan sonra yüzey değişikleri izlenmiştir.
Özet (Çeviri)
vn ABSTRACT The aim of this study is to develop a nucleic asit sensor based on piezoelectric crystal microbalance system. Quartz crystals having 10 MHz resonans frequency have been used as the sensing element. Crystal surfaces were first treated with ethylene diamine (EDA) plasma in a plasma polymerization (“glow-discharge”) system. The treatment time was changed between 1-5 min., but the discharge power and the monomer flow rate were kept constant, 15 watt and 25-30 ml/min.c, respectively. A microbalance system was used to measure the shifts in the resonance frequency of the crystals after the surface treatment. The optimal treatment time was 2.5 min. The average frequency shift after the plazma polymerization step was 143±24 Hz. In the second step, the primary amine groups on the crystal surfaces obtained after plazma polymerization were converted to aldehyde groups by treating the surfaces with glutaraldehyde (GA). The GA concentration and the incubation time were changed while the treatment temperature was constant at 4°C. The optimal GA concentration and incubation time were 2.5% and 2 h, respectively. The average frequency shift after this treatment was 88±13 Hz. The plazma-modified crystals were treated with aqueous solutions (at different pH and ionic strenght) of the double strand oligonucleotide. The non-specific oligonucleotide adsorption was found minimum at pH: 1 0.6 and an ionic strength of 0. 1. Oligonucleotide immobilization onto the GA-modified crystal surafaces was investigated at different conditions. In the first group, only the oligonucleotid concentration was changed (0.5-4.0 ug/ml), in which the immobilization time was 3 h. The maximum immobilization was achieved at the concentration of 1.0 ug/ml. In the second group, the oligonucleotid concentration was 1.0 ug/ml, while the immobilization time was changed in the range of 1-22 h. No significant increase in the immobilization was observed after 3 h. The average frequency shift after immobilization was 126±12 Hz. At the last step, one of the strands (not covalently bound to the surface) was dehybridized (removed). The nucleic acid sensor carrying the covalently bound single strand was then used in the hybridization experiments. The concentration of the complementary strand and the incubation time was changed in these tests. The frequencyvııı shifts were increased when the concentration of the complementary strand was increased. There was no significant changed in the hybridization after 5 min incubation time. The average frequency shift measured was 43.5±9 Hz. The images obtained with the scanning tunneling micrscope revealed the changes on the surfaces after each treatment.
Benzer Tezler
- Array platformlarında hassasiyeti arttırmak üzere diatomların kullanılması
Using diatoms in array platforms to increase sensivity
EBRU ÖZKAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyolojiHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Fotolitografi ve mikrospotlama ile array platformlarının hazırlanmasi ve uygulamaları
Preparation and applications of array platforms by photolithography and microspotting
NİHAN GÜVENER
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Development of a selection protocol for target nucleic acids based on nanoparticles
Nükleik asit hedeflerinde nanopartikul tabanlı seçim protokolü geliştirilmesi
AYŞE PINAR AKALIN
Doktora
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ
- Detection of viral particles by using probe-gated silica nanoparticles
Prob-girişli silika nanopartiküller kullanarak viral parçacıkların tespiti
MELTEM ERCAN
Doktora
İngilizce
2022
BiyomühendislikYeditepe ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİLGE GÜVENÇ TUNA
PROF. DR. VELİ CENGİZ ÖZALP
- Nükleik aside dayalı elektrokimyasal biyosensörler ile hibridizasyon algılanmasına ait yöntemlerin geliştirilmesi ve uygulanması
Development and applications of hybridization detection methods with nucleic acide based electrochemical biosensors.
SEDA NUR TOPKAYA
Doktora
Türkçe
2013
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiAnalitik Kimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET EMİN ŞENGÜN ÖZSÖZ