Geri Dön

Farklı nanomalzemeler ile glukoz biyosensörlerinin hazırlanması ve uygulama potansiyellerinin araştırılması

Design of glucose biosensors using different nanoparticles and their applications in glucose sensing

PDF İndir

  1. Tez No: 256073
  2. Yazar: ÇAĞLAR ÖZDEMİR
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SUNA TİMUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Glukoz biyosensörü, piranoz oksidaz (POx), glukoz oksidaz (GOx), poliamidoamin (PAMAM), altın nanopartikül (AuNP), polianilin (PANI), nanokompozit, Fe3O4 manyetik nanopartikül, Glucose biosensor, pyranose oxidase (POx), glucose oxidase (GOx), polyamidoamine (PAMAM), gold nanoparticle (AuNP), polianiline (PANI), nanocomposite, Fe3O4 magnetic nanoparticle
  7. Yıl: 2010
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 87

Özet

Bu tez projesi kapsamında, üç farklı glukoz biyosensörü tasarlandı. Piranoz oksidaz (POx) ve glukoz oksidaz (GOx) enzimleri farklı immobilizasyon metodlarıyla elektrot yüzeyine immobilize edildi. Bu sistemlere yönelik optimizasyon ve karakterizasyon çalışmaları yapıldı.Poliamidoamin (PAMAM) temelli piranoz oksidaz biyosensörüne yönelik yapılan optimizasyon çalışmalarına göre optimum enzim miktarı ve pH; 9,4 U ve 6 olarak bulundu. Bu koşullarda, glukoz için doğrusal tayin aralığı 0,025 mM-0,5 mM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 0,3 mM glukoz için tekrarlı 7 ölçüm alındı. Standard sapma (S.D) ve varyasyon katsayısı (c.v) ± 0,011 mM ve % 3,57 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığın belirlenmesi amacıyla belirli aralıklarla 9 gün boyunca ölçüm alındı. İlk 2 günde alınan 30 ölçüm sonunda aktivite kaybı gözlenmedi. 9 günde alınan 80 ölçüm sonunda biyosensör cevabının % 50 azaldığı gözlendi. Tekrar üretilebilirlik ve substrat spesifikliği belirlendi. Ayrıca bu sistem FIA sistemiyle kombine edildi. Bu sistemde aynı koşullar altında, glukoz için doğrusal tayin aralığı 0,025 mM-1 mM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 0,5 mM glukoz için tekrarlı 10 ölçüm alındı. Standard sapma (S.D) ve varyasyon katsayısı (c.v) ± 0,019 mM ve % 3,69 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığın belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 15 ölçüm alındı ve biyosensör cevabının % 9,3 oranında azaldığı gözlendi. Tekrar üretilebilirlik ve substrat spesifikliği belirlendi.Altın nanopartikül (AuNP)-polianilin (PANI)/AgCl/jelatin nanokompozit temelli piranoz oksidaz biyosensörü ikinci sistem olarak geliştirildi. Yapılan optimizasyon çalışmalarına göre optimum enzim miktarı ve pH; 0,75 U ve 6,5 olarak bulundu. Bu koşullarda, glukoz için doğrusal tayin aralığı 0,05 mM-0,75 mM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 0,25 mM glukoz için tekrarlı 6 ölçüm alındı. Standard sapma (S.D) ve varyasyon katsayısı (c.v) ± 0,005 mM ve % 2,16 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığın belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 8 ölçüm alındı ve biyosensör cevabının % 12 oranında azaldığı gözlendi. AuNP'nin biyosensör cevabına etkisi ve substrat spesifikliği belirlendi. Son olarak biyosensör, doğal örneklerdeki glukoz miktarının analizi için kulanıldı. Biyosensörden elde edilen veriler referans metod olarak spektrofotometrik Trinder reaksiyonuna dayanan ticari glukoz deney kitlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı.Manyetik Fe3O4 nanopartikül temelli glukoz oksidaz biyosensörü üçüncü sistem olarak geliştirildi. Yapılan optimizasyon çalışmalarına göre optimum biyonanopartikül miktarı ve pH; 10 µL ve 6 olarak bulundu. Bu koşullarda, glukoz için doğrusal tayin aralığı 0,25 mM-2 mM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 2 mM glukoz için tekrarlı 10 ölçüm alındı. Standard sapma (S.D) ve varyasyon katsayısı (c.v) ± 0,051 mM ve % 2,51 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığın belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 15 ölçüm alındı ve biyosensör cevabının % 17 oranında azaldığı gözlendi. Son olarak biyosensör, doğal örneklerdeki glukoz miktarının analizi için kulanıldı. Biyosensörden elde edilen veriler referans metod olarak spektrofotometrik Trinder reaksiyonuna dayanan ticari glukoz deney kitlerinden elde edilen sonuçlarla karşılaştırıldı.

Özet (Çeviri)

In this project, tree different glucose biosensors were designed. Pyranose oxidase (POx) and glucose oxidase (GOx) enzymes were immobilized on to electrode surfaces via different immobilization methods. Optimization and characterization studies were carried out by glucose substrate.According to the optimization studies, for the polyamidoamine (PAMAM) based pyranose oxidase biosensor, optimum enzyme amount and pH were found to be as 9.4 U and 6.0. Under these conditions, linearity for the glucose was in the range of 0.025 mM and 0.5 mM. As for the repeatability, 7 subsequent measurements were taken for 0.3 mM glucose. Standard deviation (S.D) and coefficient of variation (c.v) were calculated as ± 0.011 mM and 3.57 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 9 days. First 2 days 30 measurement were carried out and any drop wasn?t observed. At the end of this period 80 measurement were carried out and 50 % drop was observed. Reproducibility and substrate specifity of the proposed system was investigated. Also this system was combined FIA. Under same conditions, linearity for the glucose was range of 0.025 mM and 1 mM. As for the repeatability, 10 subsequent measurements were taken for 0.5 mM glucose. Standard deviation (S.D) and coefficient of variation (c.v) were calculated as ± 0.0189 mM and 3.69 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours, 15 measurements were carried out and only 9.3 % drop was observed at the end of this period.Pyranose oxidase biosensor based on gold nanoparticles (AuNP)- polyaniline(PANI)/AgCl/gelatin nanocomposite has been developed for the second biosensor system. According to the optimization studies, optimum enzyme amount and pH were found to be as 0.75 U and 6.5. Under these conditions, linearity for the glucose was in the range of 0.05 mM and 0.75 mM. As for the repeatability, 6 subsequent measurements were taken for 0.25 mM glucose. Standard deviation (S.D) and coefficient of variation (c.v) were calculated as ± 0.005 mM and 2.16 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours 8 measurements were carried out and 12 % drop was observed at the end of this period. Substrate specifity of the proposed system and effect of AuNP to biosensor response was investigated. Finally, proposed biosensor was used to analyze glucose content in real samples. Obtained data from the biosensing system was compared with a commercial enzyme assay kit based on spectrophotometric Trinder rection as a reference method.Glucose oxidase biosensor based on magnetic Fe3O4 nanoparticles (Nano- Fe3O4) has been developed for the third biosensor system. According to the optimization studies, optimum bionanoparticle amount and pH were found to be as 10 µL and 6.0. Under these conditions, linearity for the glucose was in the range of 0.25 mM and 2 mM. As for the repeatability, 10 subsequent measurements were taken for 2 mM glucose. Standard deviation (S.D) and coefficient of variation (c.v) were calculated as ± 0.051 mM and 2.51 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours 15 measurements were carried out and 17 % drop was observed at the end of this period. Finally, proposed biosensor was used to analyze glucose content in real samples. Obtained data from the biosensing system was compared with a commercial enzyme assay kit based on spectrophotometric Trinder rection as a reference method.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    411651

    Fındık zurufu kompostunun toprak kalitesi üzerine etkisi

    The effect of adding of hazelnut husk compost on soil quality

    SELAHATTİN AYGÜN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    ZiraatOrdu Üniversitesi

    Toprak Bilimi ve Bitki Besleme Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAYFUN AŞKIN

  2. Tez No

    411654

    Durgun su ortamında su alma borusuna ait hava girişine taban geçirimliliğinin etkisinin araştırılması ve modellenmesi

    The investigation and modelling of effect of base permeability on air entraining vortex belongs to intake in still-water environment

    OSMAN SUSEM

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat MühendisliğiBozok Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BURHAN ÜNAL

  3. Tez No

    411759

    Değişik domates çeşitlerinde kullanılan farklı hormonların verim, kalite ve erkencilik üzerine etkileri

    Başlık çevirisi yok

    MEHMET GÖKTEKİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1988

    ZiraatAkdeniz Üniversitesi

    Bahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA AKILLI

  4. Tez No

    411773

    İşletmelerde finansal başarısızlık tahminlemesi ve Borsa İstanbul'da faaliyet gösteren gıda şirketlerinde uygulama

    Financial distress forecasting in businesses and application in food companies operating in stock exchange Istanbul

    KEREM URAL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    İşletmeGediz Üniversitesi

    İşletme Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. ŞEVİN GÜRARDA

  5. Tez No

    411774

    Amlodipin ve valsartan'ın hipertansif hastalarda perilipin, irisin ve adropin seviyelerine etkisi

    The effect of amlodipine and valsartan on the level of perilipin, irisin and adropin to hypertensve patients

    NERMİN AKKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    BiyokimyaTurgut Özal Üniversitesi

    Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HÜSAMETTİN ERDAMAR

Geri Dön