Geri Dön

DNA ve protein analizine yönelik elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi

Development of electrochemical sensors for DNA and protein analysis

  1. Tez No: 371366
  2. Yazar: ECE EKŞİN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Kimya, Biochemistry, Biotechnology, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 127

Özet

Çalışmamızın ilk bölümünde, antikanser ilaç Mitomisin C (MC)'nin çift sarmal DNA ile etkileşimini incelemek amacıyla tek kullanımlık kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyi, doğal bir biyopolimer olan kitosan (CHIT) ve iyonik sıvı (IL) ile modifiye edilerek yeni DNA biyosensörü (CHIT-IL-PGE) geliştirilmiştir. Sensörün mikroskobik yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yapılmıştır. CHIT-IL-PGE kullanılarak optimize edilen deneysel koşullarda, ilaç tayini ve DNA immobilize edilmiş CHIT-IL-PGE ile MC-DNA etkileşimi tayini diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) teknikleri kullanılarak incelenmiştir. Çalışmamızın ikinci bölümünde, amino asit ve proteinin elektrokimyasal sensörle tayinine yönelik çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Diyetle alınan metiyoninin demetilasyonu sonucunda oluşan homosistein (Hcy)'in elektrokimyasal tayini tampon ortamında ve yapay idrar ortamında DPV tekniği ve PGE kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Ayrıca PGE'nin yapay idrar ortamında Hcy'ye seçimlilik çalışmaları Hcy ile benzer kimyasal yapıya sahip L-Sistein (L-Cys), L-Metiyonin (Met) amino asitleri ve Glutatyon tripeptiti varlığında araştırılmıştır. Protein tayinine yönelik çalışmamızda, Hcy yükseltgenmesinin oldukca reaktif bir ürünü olan homosistein-tiyolakton (HTL)'un N-homosisteinilizasyon (N-homocysteinilation) tepkimesi ile sığır serum albümin (BSA) ileetkileşimi DPV tekniğiyle incelenmiştir. HTL ile etkileşim öncesi ve sonrasında BSA'ya ait yükseltgenme sinyalleri ölçülerek, proteinin tayin gerçekleştirilmiştir. Tek kullanımlık elektrokimyasal sensörlerle gerçekleştirdiğimiz çalışmamızda daha hızlı, seçimli ve duyarlı bir şekilde tekrarlanabilir sonuçlar elde ederek antikanser ilaç - DNA etkileşimi, amino asit ve protein tayinine yönelik analizler yapılabileceği gösterilmiştir. Ayrıca tasarımlanan grafit elektrotların oldukça ucuz ve kullnımının pratik olması, tek kullanımlık olması, seçimli ve duyarlı sonuçlar vermesi yakın gelecekte piyasaya sürülecek olan çip teknolojisine uygulanabilirlik potansiyelini arttırmaktadır.

Özet (Çeviri)

In the first part of our study, in order to investigate anticancer drug Mitomycin C (MC) and double stranded DNA interaction, single use disposable pencil graphite electrode (PGE) surface was modified with chitosan (CHIT) and ionic liquid (IL) and novel DNA biosensor was developed as CHIT-IL-PGE. The surface characterization of these electrodes was done by using scanning electron microscopy (SEM). Within the scope of optimized experimental conditions, detection of drug, and the detection of MC-DNA interaction were monitored via differential pulse voltammetry (DPV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) techniques by using DNA immobilized CHIT-IL-PGEs. In the second part of our study, the detection of amino acids and proteins were performed. Electrocemical detection of homocysteine (Hcy) that resulting from demethylation of dietary methionine, was performed by using DPV technique and PGE in both, buffer medium and artificial urine medium. Furthermore, the selectivity studies of PGE in artificial urine medium towards to Hcy was examined in the presence of L-Cysteine (Cys), L-Methionine (L-Met) and Glutathione (GSH). In the studies that intended for protein detection, the interaction of homocysteine-thiolactone (HTL) which is relatively reactive product of Hcy oxidation, with bovine serum albumine (BSA) according to N-homocysteinilation reaction was investigated by using DPV technique. The detection of protein was performed by monitoring oxidation signal of BSA before and after interaction with HTL. According to these studies which performed with single use electrochemical sensor technology, it has been shown that the analysis of anticancer drug-DNA interaction, amino acid and protein detection could be performed by using electrochemical sensors while recording more rapid, selective, sensitive and reproducible results. Furthermore, developed graphite electrodes are single-use and quite cost-effective, there is an increasing possibility for their use at chip technology that will be released in the near future.

Benzer Tezler

  1. Manyetik partiküllere dayalı dizi seçimli nükleik asit hibridizasyonunun elektrokimyasal sensörlerle tayini

    Detection of sequence-selective nucleic acid hybridization based on magnetic particles by electrochemical sensors

    CANSU ALTAY KÜÇÜK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN

    PROF. DR. SİNAN AKGÖL

  2. Development of a selection protocol for target nucleic acids based on nanoparticles

    Nükleik asit hedeflerinde nanopartikul tabanlı seçim protokolü geliştirilmesi

    AYŞE PINAR AKALIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYTEN YAZGAN KARATAŞ

  3. Alanine scanning on the active site of a novel esterase

    Yeni bir esteraz enziminin aktif bölgesinde alanin taraması

    SEDA KARAKAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVİN GÜL-KARAGÜLER

  4. Elde taşınabilir biyoalgılayıcı geliştirilmesi ve biyomoleküler etkileşimin elektrokimyasal tayinine yönelik uygulamaları

    Development of hand-held biosensor and its applications for electrochemical detection of biomolecular interaction

    ALPER DEMİRHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN

  5. Molecular and physiological characterization of a salt-resistant Saccharomyces cerevisiae mutant obtained by evolutionary engineering

    Evrimsel mühendislik yöntemiyle elde edilmiş tuza dirençli bir Saccharomyces cerevisiae mutantının moleküler ve fizyolojik karakterizasyonu

    ŞEYMA HANDE TEKARSLAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Genetikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR

    PROF. DR. CAROLA HUNTE