Development of acetylcholinesterase biosensor for the detection of pesticides
Pestisitlerin belirlenmesi için asetilkolinesteraz biyosensörünün geliştirilmesi
- Tez No: 268998
- Danışmanlar: DOÇ. DR. FÜSUN İNCİ EYİDOĞAN, PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Karbamatlı pestisitler, Organofosforlu insektisidler, Pestisitler, Carbamate pesticides, Organophosphorus insecticides, Pesticides
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Pestisitler, zararlı etki gösteren organizmaları durdurmak ya da öldürmek amaçlı doğal ve yapay moleküllerdir. Tarımda kullanılmaları verim artışı sağlasa da, ürünler üzerindeki kimyasal kalıntılar toplumda sağlık endişesi yaratmaktadır. Organofosfatlar ve karbamatlar, iki pestisit grubudur. Böcekler ve küçük hayvanlara karşı daha ölümcül olmalarına rağmen, insanlarda sinir sisteminde önemli rol oynayan asetilkolinesteraz (AChE) enziminin inhibasyonu sonucunda zehirlenmelere sebep olabilirler. Dolayısıyla bu bileşiklerin tespiti önemlidir. Bu pestisit türlerinin tespiti için kullanılan geleneksel yöntemler pahalı, zaman alan ve uzmanlık istemektedir. Bu çalışmada organofosfat ve karbamat temelli pestisitlerin tespiti için; hızlı, atılabilir, ucuz ve tutarlı bir asetilkolinesteraz biyosensörü geliştirilmiştir. Emdirme metoduyla, enzim AChE, kromofor 5,5'-Ditio-bis(2-nitrobenzoik asit) DTNB ve yapay substrat astitiokolin (ATCh) destek materyalin üzerine sabitlenmiştir. Optimizasyon çalışmalarında; AChE için 3 ile 15U/mL arası yoğunluklar denenmiş, DTNB ve ATCh için ise 1 ile 5mM yoğunluk aralıkları kullanılmıştır.Optimizasyon çalışmalarının sonucu olarak 12U/mL AChE yoğunluğu, 5mM DTNB yoğunluğu ve 5mM ATCh yoğunluğu pestisit biyosensörünün yapımı için uygun bulunmuştur.Organofosfat temelli böcek öldürücü malatyonun tespit limiti %5 metanol çözeltisinin içinde 2.5ppm olarak bulunmuştur. Biyosensör pH 4 ve 8 arasında yapısını korumuş olup, pH 10'dan sonar yanlış pozitif sonuç vermiştir. Yapılan stabilite çalışmalarına göre, tasarlanan biyosensor aktivitesini 4°C'de 60 gün boyunca pozitif ve negative sonuçları ayırt edecek kadar muhafaza etmiştir.
Özet (Çeviri)
Pesticides are natural or artificial molecules aimed to kill, or mitigate any harmful organism. Although their use in agriculture provides us with an increased crop yield, remains of chemicals on the products creates health concerns in society. Organophosphates and carbamates are two groups of insecticides. Although they are far more lethal against insects and small animals, they can also cause poisoning in humans through the inhibition of acetylcholinesterase enzyme (AChE) that plays an important role in human nervous system. Therefore, the detection of these compounds is crucial. The conventional methods for the detection of these compounds are expensive, time-consuming and need expertise. In this study, a fast, disposable, cheap and accurate acetylcholinesterase biosensor was developed to detect organophosphate and carbamate-based pesticide residues. By means of adsorption method, AChE, the chromophore 5,5'-Dithio-bis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB) and artificial substrate acetylthiocholine (ATCh) were immobilized on the supporting material. In optimization studies; from 3 to 15U/mL concentrations were experimented for AChE, 1 to 5mM DTNB and 1 to 5mM ATCh concentration gradients were used.As a result of the optimization studies 12U/mL ACHE concentration, 5mM DTNB concentration and 5mM ATCh concentration were determined for constructing a pesticide biosensor.Detection limit of malathion, an organophosphate-based insecticide was found as 2.5ppm in 5% methanol solution. The biosensor conserved its integrity between pH 4 and 8, and gave false positive results after pH 10. Stability studies showed that, biosensor retained its activity for at least 60 days at 4°C to discrimnate between positive and negative controls.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Makro besin elementlerinin (NPK) İzmir'de Mayıs ayında açığa dikilen 4-6 cm çevre büyüklüğündeki Gladiolus cinsine ait“hunting song”ve“Novalüx”kültür çeşitlerinin yumrularının gelişmeleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
TAHA ALİ AMEN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADNAN HATİPOĞLU
- Sanayi politikaları ve planlı dönemde imalat sanayine etkileri
Başlık çevirisi yok
AHMET CAFOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
EkonomiGazi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YALÇIN EROL
- Pulmoner hipertansiyon etyopatogenezinde prostasiklin ve lökotrien C4'ün rolü
Possible role of leukotrien C4 and prostacyclin in the development of pulmonary hypertension
ÜLKÜ AYBERK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıGazi ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
- Kurbağa gastrik mukozasında K-H ATPaz enziminin kinetik özellikleri ve oluşturulan ülser modelinde enzim aktivitesi
Başlık çevirisi yok
SEYHAN TÜKEL