Geri Dön

Biyosensör olarak kullanılacak kuartz kristal yüzeylerin plazma polimerizasyonu ile hazırlanması ve karakterizasyonu

Preparation and characterization of quartz crystal surfaces by plasma polymerisation technique for a biosensor

PDF İndir

  1. Tez No: 185618
  2. Yazar: BERNA OZANSOY
  3. Danışmanlar: PROF.DR. SELMA MUTLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Biyosensor, plazma polimerizasyonu, tiyol, kuartz kristal, histamin, Biosensor, plasma polymerisation, thiol, quartz crystal, histamine
  7. Yıl: 2007
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 98

Özet

Biyosensör uygulamaları, sağladıkları avantajlar nedeniyle geleneksel analitik tayinyöntemlerine göre daha yoğun ilgi görmektedir. Analizden beklenen hassasiyet,doğrusallık, cevap süresi, işlem kolaylığı, ölçüm alt limiti gibi özellikler biyosensörtasarımı ile sağlanmaktadır. Biyosensör tasarımının önemli kısmı tanıyıcı tabaka ileçeviricinin bütünleşmesidir. Bu amaçla, çevirici yüzeyinde polimer kaplamalar ilefonksiyonel yüzeyler oluşturulmaktadır. Bu çalışmada, kullanılan kütle hassas çevirici(piezoelektrik kuartz kristal) üzerinde plazma polimerizasyonu tekniği ile biyomolekültutuklamasına uygun arayüzeyin oluşturulması ve antikor tutuklamasıyla biyosensörhazırlanması hedeflenmiştir. Plazma polimerizasyon tekniği ile kararlı, homojen veince yüzeyler elde edilmesi hassas ölçüm gerektiren sensör uygulamaları içinönemlidir. Hedef analit olarak 50 ppm tehlike sınırı olarak belirlenmiş biyojen bir aminolan histamin seçilmiş ve buna göre sensör yüzeyinde histamin tayinini sağlayacakanti-histamin kullanılmıştır. Kuartz kristal sensör yüzeyinin hazırlanması işlemi üçbasamakta tamamlanmıştır. lk basamak yük boşalım tekniği kullanılarak kristalyüzeyin etilen daimin (EDA), sistamin (SA) ve 11-Merkapto undekanoik asit (MUA) ilemodifikasyonu, ikinci basamak yüzey fonksiyonel gruplarının glutaraldehit (GA) veya1-etil-3-(3 dimetilaminopropil) karbodiimide hidroklorür (EDC)/N-hidroksisakkinimit(NHS) aktivasyon ajanları ile aktivasyonu, son basamak ise anti-histamin tutuklanmasıdır. Plazma polimerizasyonunda kullanılan kimyasallar bazalınarak hazırlanan sensör yüzeyleri PlzP(EDA), PlzP(SA) ve PlzP(MUA) bazlıimmünosensör olarak adlandırılmıştır. Sensör yüzeylerinin performansları, histaminletest edilmiştir. Amin içerikli film tabakasının sensör uygulaması temelindekullanılabilirliği, PlzP(EDA) bazlı immünosensörün, 2 ppm'lik histamin varlığındaki3230±10 Hz'lik frekans azalması ile kanıtlanmıştır. Tiyol içeren PlzP(SA) bazlıimmünosensör, 2ppm'lik histamin çözeltisi varlığında 10000±1475 Hz frekanssapması göstermiştir. Yine tiyol içeren PlzP(MUA) bazlı immünosensör ise 10 ppmhistamin ile etkileştirilmiş ve 22±3 Hz frekans sapması elde edilmiştir. Ayrıca iki farklıantikor derişiminde hazırlanan PlzP(MUA) bazlı immünosensörler ile kalibrasyonçalışmaları yapılmıştır. 30 µg/ml anti-histamin çözeltisinde hazırlanan PlzP(MUA)bazlı immünosensörün hassasiyeti: 0.30 ppm/Hz, doğrusallığı: 110 ppm ve cevapsüresi: 8 dakika bulunmuştur. 40 µg/ml anti-histamin çözeltisinde hazırlananPlzP(MUA) bazlı immünosensör için ise hassasiyet, 0.61 ppm/Hz, doğrusallık, 45ppm ve cevap süresi, 5 dakika olarak saptanmıştır. Plazma modifikasyonu ile eldeedilen yüzeylerin karakterizasyon çalışmaları, temas açısı ölçümleri, X-ışınlarıfotoelektron spektroskopisi(XPS), ?Fourier Transform Infrared? spektrometresi (FTIR)ve atomik kuvvvet mikroskopisi (AKM) kullanılarak yapılmıştır.Çalışmamızda ilk defa ?tiyol içeren bileşiklerle plazma polimerizasyonu?gerçekleştirilmiş ve kuartz kristal yüzeylerde oluşturulan bu arayüzeyler aracılığıylafarklı biyosensörler hazırlanmıştır.

Özet (Çeviri)

Biosensor applications due to its? advantages has gained more attraction thanconventional analytical analysing techniques. The expected outputs of an analysissuch as sensitivity, linearity, response time, usability, low base line limits are generalcharacteristics for the biosensor design. The combination of the recognition layer andtransducer is the most important part of the biosensor design. For this purpose withpolymer coatings functional surfaces are formed on the transducer surface. In thiswork our purpose was creating a proper interface for biomolecule immobilization overthe mass sensitive transducer (piezoelectriz quartz crystal) with plasmapolymerisation technique and preparing a biosensor with antibody immobilization.Plasma polymerisation technique gives us a chance to prepare a stable,homogeneous, functional and very thin surface which is essential for a biosensor.Histamine, an biogen amine with 50 ppm defect action level, was chosen as a targetanalyte and according to this, anti-histamine was used to provide histaminedetermination on the sensor surface. The surface of the piezoelectric quartz crystalswere modified in three stages. In the first stage, the surfaces were modified by glowdischarge technique utilizing ethylenediamine (EDA), cysteamine (CA) or 11-mercapto undecanoicacid as precursors. The second stage was the activation of thefunctional groups on surface by glutaraldehyde (GDH) or 1-Ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride (EDC)/ Nhydroxysuccinimide (NHS)activation agents. The final step was the immobilization of anti-histamine. Theimmunosensor surfaces is named after the modification steps such as PlzP(EDA),PlzP(CA) and PlzP(MUA) based upon the type of precursor employed. The sensorsurfaces are tested directly with histamine. PlzP(EDA) based immunosensor gave aresponse of 3230±10 Hz shift in the prescence of 2 ppm histamine thus the usabilityof the amine based film layer in sensor applications was proved. Thiol includingPlzP(SA) based immunosensor showed a response of 10000±1475 Hz frequencyshift in the prescence of 2ppm histmine. And also thiol containing PlzP(MUA) basedimmunosensor was interacted with 10 ppm histamine and a response of 22±3 Hzfrequency shift was observed. Additionally the calibration studies were performedwith PlzP(MUA) surfaces where two different antibody concentration were appliedduring the final stage of recognition layer formation.The performance of theimmunosensor PlzP(MUA) prepared with 30 µg/ml anti-histamine solution was foundas; sensitivity: 0.30 ppm/Hz, linearity:110 ppm, response time: 8 minutes. Similarly,the performance of the immunosensor PlzP(MUA) prepared with 40 µg/ml anti-histamine solution was determined as; sensitivity: 0.61 ppm/Hz, linearity:45 ppm,response time: 5 minutes.The surface characterization studies of the plasma modified surfaces were achievedby contact angel method, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), FourierTransform Infrared spectroscopy (FTIR) and Atomic Force Microscopy (AFM).In our study for the first time ?plasma polymerisation with thiol compounds? isachieved and different biosensors are prepared with these interfaces formed on thesurfaces of the quartz crystal.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    398698

    Protein adsorption on amino acid conjugated self assembled molecules

    Amino asit konjuge kendiliğinden düzenlenen moleküller ile protein adsorpsiyonunun araştırılması

    SEZİN EREN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    BiyomühendislikBoğaziçi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BORA GARİPCAN

  2. Tez No

    496465

    Construction and characterization of solid-supported lipid bilayers to investigate cell-surface interactions

    Hücre–yüzey etkileşimlerinin incelenmesi için yüzey-destekli lipid zarların oluşturulması ve karakterizasyonu

    ABDULHALİM KILIÇ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK

  3. Tez No

    334416

    Bovin serum albümin (BSA) immobilize piezo kristaller ile homosistein biyoafinitesi

    Homocysteine bioaffinity by bovine serum albumine (BSA) immobilized piezo crystals

    GİZEM KAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    BiyokimyaMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA AYHAN

  4. Tez No

    229935

    Kuartz kristal mikrobalans ile DNA hibridizasyon tayini ve bazı maddelerin DNA ile etkileşiminin biyosensörlerle algılanması

    Determination of DNAhybridization by quartz crystal microbalance and sensation of interactions of some substances with DNA by biosensors

    YASEMİN MARABA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ŞENGÜN ÖZSÖZ

  5. Tez No

    266440

    Bilirubin biyosensör tasarımı ve üretimi

    Design and construction of a bilirubin biosensor

    SİNAN SAĞLAM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2010

    BiyomühendislikBaşkent Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA KOCAKULAK

Geri Dön