Supercritical carbon dioxide immobilization of glucose oxidase on conducting polymers towards biosensor production
Biyosensör üretiminde kullanılmak üzere kritikötesi karbon dioksit ile iletken polimerler üzerine glikoz oksidaz tutuklanması
- Tez No: 200270
- Danışmanlar: PROF. DR. UĞUR AKMAN, PROF. DR. ÖNER HORTAÇSU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Biyosensör üretiminde kullanılmak amacıyla, Kritikötesi Akıskan Tutuklanması (SFI) ile iletken polimer matrisler üzerine glikoz oksidaz (GOX) tutuklanmıstır. Basıncının (80-150 bar, 40 oC) ve sıcaklığın (30-60 oC) enzim-tampon çözeltisi üzerindeki etkilerine bakılmıs, enzim-tampon çözeltisinin aktivitesini koruduğunu görülmüstür. Üzerine GOX tutuklanmıs polimer matrisler Çevresel Taramalı Elektron Mikroskobu (ESEM) ve enzimatik aktivite tayin yöntemleri kullanılarak analiz edilmistir. Tutuklama deneylerinde dört farklı tutuklama ortamı denenmistir: Dry, Semi-Dry, Wet, Wet-b. En yüksek aktivite ?Wet-b? ortamda elde edilmistir ve çalısmalara bu ortamda devam edilmistir. Tutuklama zamanının, tutuklama için kullanılan çözeltinin konsantrasyonunun, tutuklama öncesi ve sonrasında polimer örneklerin yıkanmasının, sıcaklığın ve basıncın GOX tutuklanan PU/PPY örneklerin aktivitesi ve tutklanan enzim miktarı üzerindeki etkilerine bakılmıstır. Tutuklama isleminde kullanılan GOX-tampon çözeltisinin konsantrasyonun yüz kat azaltılması, GOX tutuklanmıs PU/PPY örneğinin özgül aktivitesini 25 kat arttırmıstır. Tutuklama öncesi ve sonrası yıkama sürelerinin uzaması, polimer örneklerin aktivitelerinin artmasını sağlamıstır. PU/PPY kompozit matrislerinde tutklama süresinin 4 saaten 24 saate yükseltilmesi aktivitenin yüzde 72 artmasını sağlamıstır. Özgül aktivite değerleri (U/mg) basıncın 80 bardan 100 bara yükselmesiyle artmıs fakat basıncın 100 bardan 150 bara yükseltilmesi özgül aktivite değerlerinde herhangi bir artısa sebep olmamıstır. Sabit basınçta, sıcaklık arttıkça özgül aktivite değerleri düsmüstür. En yüksek aktivite değerleri (0.040 U/cm2 ve 4.9 U/mg) 100 bar ve 30 oC'de elde edilmistir. SFI ile tutuklama yapıldığı zaman elde edilen aktivite değerleri, tutuklama atmosferik kosullarda yapıldığında elde edilen aktivitelerden yaklasık iki kat fazladır. Bu durum üretilecek biyosensörün daha az enzimle daha ucuza üretilme olanağı olabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Glucose oxidase (GOX) was immobilized on conducting polymer matrices (polypyrrole film, PPY; polyurethane/polpyrrole composite foam and film, PU/PPY) via Supercritical Fluid Immobilization (SFI) for the preparation of biosensors. Pressure (80- 150 bar, 40 oC) and temperature (30-60 oC) effects on GOX-buffer solution activity were investigated for supercritical carbon dioxide (scCO2) exposure. The GOX enzymatic activity after exposure to scCO2 was retained. ESEM and enzymatic activity methods were used to analyze the GOX immobilized matrices. Four different immobilization mediums were tried: Dry, Semi-Dry, Wet, and Wet-b. The maximum activity was observed for the ?Wet-b? medium, which was chosen for the remainder of the studies. The effects of immobilization time, immobilization solution concentration, washing procedures of samples prior to and after the immobilization process, temperature and pressure on the activity of and immobilized GOX amounts on PU/PPY samples were determined. Decreasing the initial concentration of GOX solution two orders of magnitude enhanced the specific activity of the immobilized on PU/PPY composite GOX by 25 fold. Increasing immobilization time from 4 to 24 h enhanced the activity by 72 per cent. The specific activity value (U/mg) increased as the pressure increased from 80 to 100 bar, whereas increase to 150 bar did not cause any enhancement. At constant pressure, as the temperature increased, the specific activity decreased. The highest activity values (0.040 U/cm2 and 4.9 U/mg) were obtained at 100 bar and 30 oC. Using SFI the activity values were doubled compared to the immobilization at atmospheric conditions. This might mean using less enzyme to get the same activity, thus cheaper biosensor of equal performance.
Benzer Tezler
- Glucose oxidase immobilization by polymer matricies in supercritical carbon dioxide environment for biosensor preparation
Biyosensör üretimi için kritikötesi karbon dioksit ortamında polimer matrise glikoz oxidaz tutuklanması
NİLAY İNOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
BiyokimyaBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNER HORTAÇSU
- Nanoselüloz katkılı aljinat aerojel sentezi ve deksketoprofen trometamol ile kontrollü ilaç salımı
Synthesis of nanocellulose doped alginate aerogel and controlled drug delivery with dexketoprofen trometamol
CEM TAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT NURALIN
- Süperkritik Co2 ortamında heterojenize perflorotiyofen Pd(II) ve Rh(I) katalizörlerinin sentezi ve hidrojenasyon tepkimelerinde etkinliklerinin incelenmesi
Synthesis of heterogenized perfluorinated thiophen Pd(II) ve Rh(I) catalysts in supercritical carbondioxide medium and investigation of activities on the hydrogenation reactions
YUSUF KARAAĞAÇ
- s‐CO2 güç sistemlerindeki mikro kanallı kompakt ısı değiştiricilerin numerik ve deneysel analizleri
Numerical and experimental analysis of micro‐channel compact heat exchangers in s‐CO2 power systems
FEYYAZ ARSLAN
Doktora
Türkçe
2021
Gemi MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BÜLENT GÜZEL
- Supercritical carbon dioxide extraction of apricot kernel oil
Kayısı çekirdği yağının süperkritik karbondioksitle ekstraksiyonu
SAMİ GÖKHAN ÖZKAL
Doktora
İngilizce
2004
Gıda MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA YENER
PROF. DR. LEVENT BAYINDIRLI