Development of enzyme based amperometric glucose biosensor
Enzimatik amperometrik glukoz biyosenosörü geliştirilmesi
- Tez No: 318638
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA FATİH ABASIYANIK, PROF. DR. CEVDET NERGİZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biochemistry, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Fatih Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 159
Özet
Biyolojik sıvılardaki glikoz miktarını belirlemek için hızlı, doğru ve sürekli sonuç veren glikoz biyosensörü geliştirmek amacıyla bu güne kadar pekçok kapsamlı çalışma yapılmıştır. En yaygın kullanılan glikoz biyosensörü, enzimatik amperometrik biyosensörlerdir. Enzim tabanlı biyosensörlerin performansı destekleyici malzemenin özelliklerine ve immobilizasyon tekniğinin çeşidine bağlıdır. Destekleyici malzeme ve kullanılacak immobilizasyon tekniğinin immobilize edilecek biyomateryallerin biyolojik aktivitelerini korumak için uygun bir ortam oluşturması gerekmektedir. Bu amaçla, bu tez çalışmasında 5 farklı destekleyici malzeme kullanıldı ve uygun bir elektrot üzerine glikoz oksidaz enzimini immobilize edebilmek için birkaç yöntem üzerinde çalışıldı.Poli(pirol propilik asid) polimeri kloroaurik asidin pirol propilik asid monomerini kimyasal olarak oksitlemesi ile sentezlenmiştir. Elde edilen nanokompozitler amperometrik glikoz biyosensörü üretmek için kullanıldı. Kitosan-polipirol-altın nanoparçacıklarını içeren film in-situ kimyasal sentez metoduyla üretildi ve glikoz biyosensörü için uygulamaları incelendi. İlk olarak kitosan polimeri pirol ile kovalent olarak modifiye edilmiştir daha sonra glikoz oksidaz enzimi ve kloroaurik asid eklenerek pirol monomerlerinin kimyasal oksidazyon ile in-situ polimerleşmesi sağlanmıştır. Diğer bir çalışmada, PAMAM-Py dendrimer monomer sisteminin elektrot yüzeyine bağlanmış ve daha sonra glikoz oksidaz enzimi ve pirol içeren çözelti içerisinde electropolimerizasyon yapılmıştır. Deney sonunda glikoz oksidaz enzimi electrot yüzeyinde hapsedilmiştir. Dördüncü iş paketinde, Ferrosen merkezli PAMAM dendrimerleri sentezlenerek altın elektrot yüzeyine bağlanmış ve ardından üzerine glikoz oksidaz enzimi kovalent olarak immobilize edilmiştir. Son iş paketinde ise tekrar-yapılandırma yöntemi kullanılarak glikoz oksidaz enzimi poli(anilin boronik asid) kaplı elektrot üzerine immobilize edilmiştir. Tüm iş paketlerinde hazırlanan biyosensörlerin optimum çalışma koşulları (optimum potansiyel, pH, sıcaklık, tampon konsantrasyonu), electroaktif girişim, kararlılık ve tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Ayrıca, hazırlanan biyosensörler kan serumunda glikoz miktar tayini içinde kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
The development of glucose biosensors to monitor glucose levels rapidly, accurately and continuously from biological liquids has been extensively studied. The most commonly used glucose biosensor is based on the enzymatic amperometric biosensor. The performance of the enzyme-based biosensors relies heavily on the properties of the supporting materials and immobilization techniques. They should provide a good environment for immobilized biomaterial and should be able to maintain their biological activity. For this purposes, five different matrices as support materials and some methods for immobilizing glucose oxidase onto a suitable electrode support were studied in this thesis.Poly(pyrrole propylic acid) / Au nanocomposite was prepared by chemical oxidation of pyrrole propylic acid monomer by using chloroauric acid as an oxidizing agent. The obtained nanocomposites were used to fabricate amperometric glucose biosensor. A film of chitosan-polypyrrole-gold nanoparticles was fabricated by in-situ chemical synthesis method and its application in glucose biosensor was investigated. Chitosan was covalently grafted with pyrrole monomer by using coupling agents. Then, glucose oxidase was entrapped into nanocomposite film during the in-situ chemical reduction of chloroauric acid by pyrrole groups of chitosan. Glucose oxidase was covalently immobilized onto an electrochemically prepared co-polymer composed of amidoamine-pyrrole dendrimers, for the construction of an amperometric glucose biosensor. First, second, and third generation amidoamine-pyrrole dendrimers with branched amine periphery and focal pyrrole functionality were synthesized via divergent pathways. Another amperometric glucose biosensor was also fabricated with immobilization of glucose oxidase onto PAMAM-Fc dendrimers decorated gold electrode. Surface of the gold electrode was covalently modified with cysteamine, PAMAM-Fc dendrimers and GOx enzyme by using coupling agents, respectively. An amperometric biosensor for determining glucose based on deflavination of the enzyme glucose oxidase and subsequent reconstitution of the apo-protein with a complexed flavin adenine dinucleotide (FAD) monolayer is described.In addition, the effects of applied potential, buffer concentration, pH, temperature, electroactive interference and the stability and reusability of the biosensors were discussed. The applicability to blood analysis was also evaluated.
Benzer Tezler
- Altın biriktirilmiş polivinil ferrosen modifiye Pt elektrodunu temel alan glukoz biyosensörünün geliştirilmesi
Development of glucose biosensor based on gold deposited PVF modified Pt electrode
MERAL TOPCU
- İletken nanoliflerin çeşitli yöntemlerle üretilmesi ve amperometrik biyosensörlerin biyosensörlerin geliştirilmesi
Manufacturing of conductive nanofibers by various methods and development of amperometric biosensors
MERİH ZEYNEP ÇETİN
- Development of amperometric glucose biosensors based on conducting polymers and different materials providing enhanced performance
İletken polimerlere ve performans artırmayı sağlayan farklı materyallere dayalı amperometrik glikoz biyosensorleri
TUĞBA CEREN GÖKOĞLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Grafen temelli elektrokimyasal biyosensörlerin geliştirilmesi
Development of graphene based electrochemical biosensors
DURSUN YAŞAR BAYRAMLI
Doktora
Türkçe
2023
KimyaTokat Gaziosmanpaşa ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DURALİ MENDİL
PROF. DR. FİLİZ KURALAY
- Nanolif esaslı yüzey baskılı elektrotların hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
Preparation of nanofiber-based screen-printed electrodes and biosensor applications
ELİF MERVE ÖZER