Preparation of molecular imprinting based lysozyme sensors
Moleküler baskılama temelli lizozim sensörlerin hazırlanması
- Tez No: 334714
- Danışmanlar: PROF. ADİL DENİZLİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Protein Baskılama, Lizozim, Yüzey Plazmon Rezonans, Biyosensor, Protein Imprinting, Lysozyme, Surface Plasmon Resonace, Biosensor
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 174
Özet
Proteinlerin farklı ortamlardan tayini proteinlerin biyo-gösterge olmaları, çevre kirliliği takibi, yiyecek kalitesinin incelenmesi ve sivil savunma amaçlı kullanım alanlarının olması sebebi ile stratejik öneme sahiptir. Bu amaçla pek çok yöntem ve cihaz geliştirilmiştir ancak birçoğunun düşük hassasiyet ve yüksek tayin limitleri gibi zayıf yönleri vardır.Günümüz proteinlerin miktar tayininde yüksek hassasiyet elde etmek için en iyi yöntemantibadi-antijenetkileşiminedayananimmunolojiktestlerile sağlanmaktadır. Fakat antibadi üretiminde canlıların kullanılması etik kaygılar sebebi ile endişe ile karşılanmakta ayrıca biyolojik temelli moleküller olduklarından kimyasal ve fiziksel olarak dayanıksız olmaları ve kısa raf ömürleri gibi bazı zayıflıklarının olması alternatif yöntem arayışına neden olmaktadır.Bu çalışma yüzey plazmon rezonans sensör çipleri yüzeyinde moleküler baskılama temelli polimerik biyomimetik lizozim reseptörlerinin üretimini amaçlamaktadır. Bu amaçla protein yüzeyinde yer alan pozitif, negatif ve hidrofobik bölgelere non-kovalent etkileşimlerle bağlanabilecek, polimerleşebilen amino asit türevleri kullanılmıştır.Çalışmada kullanılan yapay reseptörler cam slaytlara tutturulmuş lizozim molekülleri sayesinde mikrotemas baskılama tekniği ile ultra-ince polimerik film yüzeyinde lizozime spesifik tanıyıcı boşluklar üretilmesi ile elde edilmiştir.Sensörlerin tanıma kapasitesinin arttırılması için pozitif, negatif ve hidrofobik gruplara sahip polimerleşebilen amino asitler (N-methacryloyl L-histidine (MAH), N-Methacryloyl-L-aspartic acid (MAAsp) and N-methacryloyl L-tryptophan (MATrp)) üretilmiş ve polimerizsyon ortamında beraber kullanılmışlardır. Burada farklı tiplerde etkileşim yapan fonksiyonel monomerlerin beraber kullanımındaki olası sakıncaların giderilmesi için moleküler modelleme programlarından faydalanılmaya çalışılmştır.Çalışma kapsamında, uygun monomerlerin ve çapraz bağlayıcının seçilmesinde Lizozimin moleküler modelleme programları sayesinde elde edilen amino asit dizilimi, coulomb potansiyeli ve hidrofobisite haritalarından faydalanılmıştır.Lizozim yapısı oldukça iyi bilinen bir proteindir. Göreceli olarak küçük boyutu ve basit kimyasal yapısı nedeniyle sıklıkla yeni tayin yöntemlerinin araştırılmasında kullanılır.Elde edilen SPR sensörler lizozimin tükürük, mukus, gözyaşı ve idrar gibi farklı vücut sıvılarından tayini için kullanılmıştır.SPR sensörlerde hassasiyetin yüksek olması için tanıma katmanının kalınlığının düşük olması önemlidir. Bu çalışma kapsamında bu amaçla iki yöntem uygulanmıştır. İlk olarak polimerizasyon başlatıcısı sensör yüzeyine kovalent olarak bağlanmıştır. Bu sayede polimerizasyon süresi kontrol edilerek zincir uzunlukları ve dolayısıyla film kalınlığı kontrolü kolaylaştırılmıştır. İkinci olarak el yapımı bir dönel kaplama cihazı üretilmiş ve bununla yüzeye damlatılan monomer karışımının kalınlığı kontrol edilmiştir.Üretilen sensör yüzeyleri temas açısı, FT-IR, H-NMR, elipsometre ve atomik kuvvet mikroskobu ile karakterize edilmiştir.Elde edilen sonuçlar yüksek performanslı sıvı kromatografisi ve lizozim bağlanan atomik kuvvet mikroskobu uçları ile alınan kuvvet-mesafe ölçümleri ile desteklenmiştir.Elde edilen kuvvet-mesafe eğrilerine göre boş sensör yüzeyinde etkileşim olmazken baskılanmamış sensör yüzeyinde 100 pN'luk kuvvet baskılanmış sensör yüzeyinde ise 130 pN'luk kuvvet elde edilmiştir. Baskılanmamış sensöre göre 1,5 katlık fazla kuvvet baskılanmış sensör yüzeyindeki tanıma bölgelerinin seçiciliği arttırdığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Detection of proteins has strategic importance due to their possible usability as disease biomarkers, environmental monitoring, food quality monitoring, and civil defence purposes. For the detection of proteins there are many methods and devices but they all have some drawbacks like low sensitivity and high detection limits.Detection of proteins has strategic importance due to their possible usability as disease biomarkers, environmental monitoring, food quality monitoring, and civil defence purposes. For the detection of proteins there are many methods and devices but they all have some drawbacks like low sensitivity and high detection limits.This study aims to produce molecular imprinting based polymeric biomimetic receptors that is bound to the surface of the gold coated chips of the Surface Plasmon Resonance (SPR) system by exploiting the unique distribution of charged, hydrophobic and hydrophilic groups on the surface of every protein, in this case lysozyme. Lysozyme is a protein with a well-known primary structure. Due to its small size and simple molecular structure, lysozyme has been frequently chosen as a unique model protein in developing of new detection methods.Artificial receptors for lysozyme prepared by micro-contact imprinting of lysozyme to the surface initiated polymeric ultra-thin films. By this method complementary cavities for lysozyme obtained on the surface initiated polymeric ultra-thin film.To increase recognition capability of the sensors positive, negative and hydrophobic side chained polymerizable amino acids, N-methacryloyl L-histidine (MAH), N-Methacryloyl-L-aspartic acid (MAAsp) and N-methacryloyl L-tryptophan (MATrp), used together during imprinting process. According to the data obtained from modeling analysis of Lysozyme functional monomers cross-linkers selected and also proper functional monomer ratio estimated according to this data.Prepared SPR sensor used for the detection of lysozyme in variety of body fluids like saliva, mucus, tear and urine.Also force-distance measurements of imprinted, non-imprinted and bare sensor obtained by Lysozyme bound Atomic Force Microscopy tips. According to the force distance measurements imprinted surface have 1,3 times higher affinity than the non-imprinted sensors.
Benzer Tezler
- Prostat kanser tayini için moleküler baskılama temelli yüzey plazmon rezonans (SPR) sensörlerin hazırlanması
Preparation of molecular imprinting based surface plasmon resonance (SPR) sensor for prostate cancer detection
GİZEM ERTÜRK
- Pestisit tayini için moleküler baskılama temelli yüzey plazmon rezonans ve kuvars kristal mikroterazi sensörlerin hazırlanması
Preparation of molecular imprinting based surface plasmon resonance and quartz crystal microbalance sensors for pesticide determination
OĞUZ ÇAKIR
- Lindan tayini için karbon nitrit nanotüp/polioksometalat hibriti temelli moleküler baskılı elektrokimyasal sensörlerin hazırlanması
Preparation of molecular imprinting electrochemical sensors based on carbon nitride nanotube/polyoxometalate hybrid for lindane determination
CANAN PELİN BÖKE
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Bilim ve Teknolojiİskenderun Teknik ÜniversitesiKimyasal, Biyolojik, Radyolojik, Nükleer Tehditler Yönetimi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET LÜTFİ YOLA
- DNA'yı tanıma bölgelerine sahip moleküler baskılanmış polimer tekniğine dayalı biyosensör geliştirilmesi
Investigation of the biosensor based on molecular imprinting polymer technique containing DNA recognition sites
SİBEL EMİR DİLTEMİZ
- Preparation of ion-selective imprinted polymeric monolith for cadmium detoxification from human plasma
İnsan plazmasından kadmiyum detosifikasyonu için iyon seçici baskılanmış polimerik monolitlerin hazırlanması
SÜLEYMAN AŞIR
