Sulardaki mikroorganizmaların belirlenmesine yönelik biyosensörlerin geliştirilmesi
The development of biosensors for detection of microorganisms in water
- Tez No: 341345
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. FATİH DUMLUDAĞ, PROF. DR. AHMET ALTINDAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Biyosensörler, tıp, endüstri ve mühendislik gibi pek çok alanda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu uygulama alanlarından birisi de sulardaki mikroorganizmaların belirlenmesidir. Bu çalışmada, su ortamında Enterokok (Enterococcus faecalis) bakteri konsantrasyonunun ve ortam sıcaklığının biyosensörlerin cevabı üzerindeki etkileri araştırıldı. Sudaki Enterokok bakterilerinin tespit edilebilmesi için biyosensörler yapıldı. Bunun için iki tip transduser kullanıldı. Bunlardan birincisi İnterdijital Transduser (IDT), ikincisi ise Kuvars Kristal Mikroterazi (QCM) olarak belirlendi. IDT ve QCM transduserlarının yüzeyleri dikkatli bir şekilde temizlendi ve yüzeyleri, antibadi (anti-Enterokok) kaplanması için bir takım özel işlemler uygulandı. Daha sonra anti-Enterokok antibadisi transduserların yüzeyleri üzerine kaplandı. Biyosensörlerin üretilmesi bu şekilde tamamlandı. Biyosensörlerin farklı su sıcaklığı ve su ortamındaki bakterilerin farklı konsantarsyonlarına vermiş oldukları cevaplar ölçüldü. Enterokok bakteri konsantrasyonu ve ortam sıcaklığı ölçüm aralıkları sırasıyla 100 - 5x106 cfu/ml ve 5-25°C olarak belirlendi. IDT?nin DC ve AC (40 Hz - 100 kHz) elektriksel ölçümleri, QCM?in ise zamana bağlı frekans ölçümleri yapıldı. Ölçülen parametreler üzerinden biyosensörlerin duyarlılıkları hesaplandı. Ayrıca zamana bağlı frekans ölçümlerinden QCM transduser?ların cevap süreleri hesaplandı. Farklı bakteri konsantrasyonları ve farklı sıcaklıklarda IDT ile yapılan d.c. ve a.c. ölçümler ile QCM ile yapılan frekans ölçümleri sonucunda, üretilen biyosensörlerin incelenen ölçüm aralığı içinde Enterokok bakterisini başarılı bir şekilde algıladığı görülmüştür. Enterokok bakterisinin tespit edilmesinde a.c. ölçüm sonuçlarının d.c. ölçüm sonuçlarından daha başarılı olduğu görülmüştür. Sensörlerin duyarlığı, bakteri konsantrasyonu artarken azalmıştır. QCM tabanlı biyosensörlerin cevap sürelerinin, sıcaklık ve konsantrasyona bağlı olarak 100 ile 200 saniye aralığında olduğu belirlenmiştir. Sonuçlar yapılan biyosensörlerin geri dönüşümlü (reversible) olduğunu da göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Biosensors have wide range of applications in many fields such as medical, industrial and engineering. One of the application areas of the biosensors is detection of microorganisms in water ambient. In this study, the effects of the Enterococcus faecalis bacteria concentration in water and ambient temperature on biosensor responses were investigated. For this aim, biosensors were fabricated for the detection of Enterococcus faecalis bacteria in water. Two types of transducers were used. First one was Interdigital Transducer (IDT) and second was Quartz Crystal Microbalance (QCM). Surface of IDT and QCM transducers were cleaned thoroughly. Special processes were performed to prepare the surface of the transducers for the deposition of the antibody. Anti- Enterococcus faecalis (antibody of Enterococcus) were deposited on the surface of the transducers. The fabrication of biosensors was completed in this way. Responses of the biosensors were measured in water ambient at different bacteria concentration and water temperatures. Range of the Enterococcus bacteria concentration and water temperature were 100 - 5x106 cfu/ml and 5-25°C, respectively. D.c. and a.c. (40 Hz - 100 kHz) conductivity measurements were performed on IDT. Frequency measurements were performed on QCM. Sensitivity of the biosensors for the tested parameters was calculated. Response times were also calculated for frequency measurements on QCM. D.c. and a.c. measurements on IDT and frequency measurements on QCM in water at different bacteria concentration and temperature revealed that the fabricated biosensor detected very successfully the Enterococcus bacteria in the measurement ranges. A.c. measurement results were found very successful to determine the Enterococcus bacteria than d.c. measurements. Sensitivity of the sensors decreased with increasing bacteria concentration. Response times for QCM based biosensors were calculated between 100-200 seconds depending on temperature and bacteria concentration. The results also showed that responses of the sensors were reversible.
Benzer Tezler
- Yüzey sularından aktif karbon ve ultrafiltrasyon teknolojileri ile içilebilir su eldesi
Drinking water production from surface water using activated carbon and ultrafiltration technologies
BÜŞRA KARAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
- Characterization of heavy metal resistant bacteria using infrared spectroscopy together with chemical pattern recognition techniques
Ağır metal dirençli bakterilerin kızılötesi spektroskopisi ve kimyasal örüntü tanıma teknıkleri ile birlikte nitelendirilmesi
RAFIG GURBANOV
Doktora
İngilizce
2016
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERİDE SEVERCAN
PROF. DR. AYŞE GÜL GÖZEN
- Gıda örneklerinde ve sularda Escherichia coli tayinine yönelik biyosensör geliştirilmesi
Development of a biosensor for determination of Escherichia coli in food samples and drinking water
ÖZLEM TORUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
- İzmit içme suyunda dezenfeksiyon yan ürünlerinden trihalometanların oluşumunun izlenmesi ve modellenmesi
Başlık çevirisi yok
MELİKE AĞRA
Yüksek Lisans
Türkçe
2005
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İSMAİL TORÖZ
- Effects of heavy metal inhibition on the metabolism of various activated sludge bacteria
Ağır metallerin yaratmış olduğu stres koşullarının çeşitli aktif çamur bakterilerinin metabolizmalarına olan etkileri
GAMZE ÇELİKYILMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANDAN TAMERLER BEHAR
PROF. DR. DERİN ORHON