Geri Dön

Kuvars kristal mikrobalans sistemi: Tasarım/ imalat/ uygulamalar

Quartz crystal microbalance system: Design/ construction/ applications

  1. Tez No: 105675
  2. Yazar: REZA SABER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN PİŞKİN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Piezoelektrik, kuvars kristal, antikor immobilizasiyonu, plazma polimerizasiyonu, metale yonein, mikrobalans sistemi, Piezoelectric, Quarts crystal, antibody immobilization, plasma polymerization, metallothionein, microbalance system
  7. Yıl: 2001
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 95

Özet

KUVARS KRİSTAL MIKROBALANS SİSTEMİ: TASARM/İMALAT/UYGULAMALAR Reza Saber Hacettepe Üniversitesi, Kimya Mühendisliği Bölümü, Biyomühendislik Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmanın amacı Hepatit B (HB) antijeni, İnsan Serum Albümini (HSA) ve sulu ortamda bulunan ağır metal iyonlarının tayininde kullanılmak üzere bir seri protein ligandlan taşıyan piezoelektrik kristal bazlı biyosensörlerin geliştirilmesidir. Gümüş (Ag) elektrotlu tcuvars kristali kullanılmıştır. Bu kristallerin yüzeyleri ilk olarak plazma poiimerizasiyonu ile farklı şartlarda etilen diamin plazmasr/ia etkileştirildi. Yüzey uygulamalarının ardından kristallerin rezonans akanslannda değişimler gözlendi. Uygun plazma poiimerizasiyonu şartlan şu şekildedir; uygulama süresi: 30 dk. ve boşaltım gücü: 15 W. İkinci basamakta ise, uygun şartlarda modifiye edilen kristaller daha sonra sabit miktarlarda Glutaraldehit (GA) içeren çözeltileri ile farklı sürelerde etkileştirildi. Uygun GA uygulama şartları şu şekildedir; GA konsantrasyonları: %2.5 ve uygulama süresi: 16 saat 4 °C.Birinci tür immunosensörde anti-HB antikorunun modİfıye edilmiş kristal yüzeylerine farklı şartlarda immobilize ettik. Uygun antikor immobilizasiyon şartlan şu şekildedir; pH: 9.4, immobilizasiyon süresi: 2 saat ve antikor konsantrasyonu: 0.15 mg/ml. Anti-HB moleküllerini spesifik ligand olarak taşıyan kristaller daha sonra HB antijenlerinin sulu ortamda tayini için kullanıldı. İmmobilizasiy onlar HB antijen sensörleri için belirlenenlere benzer şartlarda gerçekleştirildi. Uygun anti-HSA antikor immobilizasiyon şartlan şu şekildedir; pH: 6.2, immobilizasiyon süresi: 2 saat ve antikor konsantrasyonu: 0.15mg/ml. İşlemlerin sonucunda ortaya çıkan kalibrasiyon grafiği (13.85-55,44) x 10~3 IU aralığında düz bir çizgiye yakın bir kalibrasiyon grafiği veriyor. Uygulamalar çalışmasının ikinci basamağında insan serum albüminini (HAS) sulu ortamda tayini için bir immunosensör geliştirildi. Bu çalışma sırasında, HB antijen sensörü için yapılan immobilizasiyon işlemlerine benzer işlemler yapıldı. Anti-HAS antikor immobilizasiyonu için optimum şartlar tayin edildi. Buna göre optimum pH: 6.2; optimum immobilizasiyon süresi: 2 saat oda sıcaklığında, optimum antikor konsantrasyonu: 0.15 mg/ml. Bu kristaller sulu ortamda HSA konsantrasyonlannın ölçülmesi için başanyla kullanılmıştır. Son basamakta metalotiyonein (MT) GAtutturulmuş kristale kovalent olarak farklı şartlarda immobilize edildi. Uygun MT immobilizasiyon şartlan şu şekildedir; pH: 7.4, immobilizasiyon süresi: 4 saat ve metalotiyonein konsantrasyonu 30 [ig/ml. Bu kristaller daha sonra Zn (II) ve Cd (II) çözeltileri ile farklı şartlarda inkübe edildi. Sonuçlar MT kristallerinin Cd (II)'ye Zn (Il)'ye oranla daha duyarlı olduğunu ve yarışmalı çalışmada ise Cd (Il)'nin Zn (Il)'ye oranının 3.75/6.25 ppm'den daha yüksek olduğunda yani Cd(II)/Zn(II) oranının artmasıyla metal atomlarının bağlanması artmaktadır. Yukarıda bahsedilen her basamaktan sonra yüzey değişimleri, modifikasyonları açıkça gösteren, taramalı tünelleme mikroskopisi görüntülerinin çekilmesiyle takip edildi.

Özet (Çeviri)

QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE SYSTEMS: DESIGN/CONSTRUCTION/APPLICATIONS Reza Saber Hacettepe University, Department of Chemical Engineering, Bioengineering Section ABSTRAC The aim of this study was to develop a series of biosensors based on piezoelectric crystal carrying protein-ligands for the detection of Hepatitis B (HB)-antigen, human serum albumin (HSA) and heavy metal ions within the aqueous media. Quartz crystal with Ag electrodes were used. Surfaces of these crystals were first treated in a glow-discharge apparatus with the ethylene diamine plasma at different conditions. Surface treatments were followed by the changes in the resonance frequency of the crystals. The optimal glow-discharge treatment conditions were as follows: the treatment time: 30 min, and the discharge power: 1 5 watt. The crystals modified at optimal conditions were then taken in the second step, in which the surfaces were treated in glutaraldehyde (GA) solution^ having constant amounts of GA for different time periods: The optimal GA-treatment conditions were as follows: the GA concentration: %2.5, and the treatment time: 16 hours. In the first type of immuııosensor, we immobilized anti-HB antibody on the surface modified crystal surfaces at different conditions. The optimal antibody immobilization conditions were as follows: pH: 9.4; the immobilization period: 2 hours, and the antibody concentration: 2 mg/'ml. The crystals carrying the anti-HB molecules as the specific ligand were then used for the detection of HB antigens in aqueous media. The operating line was quite close to a straight line in the studied region [(13.85-55,44) x 1(T3 IU]. In the second type of immunosensor was for the detection of the HSA in aqueous media. The immobilizations were performed at the similar conditions given for the HB antigen sensor: The optimal anti-HSA antibody immobilization conditions were as follows: pH: 6.2; the immobilization period: 2 hours, and the antibody concentration: 0.15 mg/ml. These crystals were successfully used in the measurement of HSA concentrations in aqueous media. At the last step, metallothionein (MT) was covalently immobilized on the GA-attached crystal at different conditions. The optimal MT immobilization conditions were as follows: pH: 7.4; the immobilization period: 4 hours, and the metallothioneinconcentration: 30 ug/ml. These crystals were then incubated with Zn(II) and Cd(II) solutions at different conditions. These results showed that the MT crystals are more sensitive to Cd(II) then Zn(II) and in competitive study as the ratio of Cd(II) to Zn(II) increases from 3.75/6.25 ppm to higher ratios of Cd(II) to Zn(II) the binding of metal atoms increases. The surface changes after each step mentioned above, were followed by getting the scanning tunneling microscopy images of the surfaces, which clearly showed the modifications.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    876344

    Development of QCM sensors for measuring particulate matter concentration

    QCM sensörlerinin partikül madde konsantrasyonunu ölçmek için geliştirilmesi

    MAJID JAVADZADEHKALKHORAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  2. Tez No

    756307

    Kuvars kristal mikrobalans tabanlı algılama sistemi donanım tasarımı

    Quartz crystal microbalance based sensing system hardware design

    HAKAN AKIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ULVİ BAŞPINAR

    DOÇ. DR. SADULLAH ÖZTÜRK

  3. Tez No

    480618

    QCM tabanlı sensör dizisiyle sıvı algılama sistem tasarımının gömülü sistemlerle gerçekleştirilmesi

    Design a liquid sensor system based on QCM sensor array by using embedded systems

    FIRAT AYDEMİR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ALİ EBEOĞLU

  4. Tez No

    199435

    QCM-SSC sensör dizisi ile algılanan sevoflurane anestezik gaz seviyelerinin yapay sinir ağları kullanarak belirlenmesi

    Detection of sevoflurane anesthetic levels using QCM-SSC sensor array and artifical neural network

    BURÇAK EDİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Anestezi ve ReanimasyonDumlupınar Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Y.DOÇ.DR. HAMDİ MELİH SARAOĞLU

  5. Tez No

    593778

    Glycosylation: A tool for engineering protein based materials

    Glikozilasyon: Protein tabanlı malzeme geliştirmede yeni bir araç

    MUSA EFE IŞILAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER

Geri Dön