Kalem grafit elektrotların (PGE) pratik ve ekonomik enzim temelli biyosensörler hazırlanmasında sensör olarak kullanılma potansiyellerinin araştırılması
Investigation of the usege potential of pencil graphite electrode (PGE) as a sensor in preparation of practical and economical enzyme based biosensor
- Tez No: 371398
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN DİNÇKAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu tezde, biyosensör teknolojisi için yeni ve özgün bir bakış açısı getirmek tasarlanan biyosensörler PGE kullanarak hidrojen peroksit için tasarlanmıştır. Bu çalışmada hidrojen peroksit tayini için PGE kullanılarak iki farklı biyosensör geliştirilmiştir. İlk olarak, katalaz jelatin ile glutaraldehid kullanılarak çapraz bağlanmış, kalem grafit elektrot yüzeyine sabitlenmiştir ve tasarlanan biyosensör hidrojen peroksit tayini için kullanılmıştır ( PGE/jelatin-katalaz/glutaraldehit). İkinci olarak, farklı bir enzimatik biyosensor tasarlanmıştır. H2O2 tayini için ikinci tasarlanan biyosensör nafyon, katalaz ve glutaraldehit kullanılarak hazırlanmıştır. Geliştirilen biyosensörler ile hidrojen peroksit ölçümleri -0.7 V'ta amperometrik yöntem ile yapılmıştır. Biyosensörler üzerinde ölçümler amperometrik yöntem kullanılarak oksijen konsantrasyonu ile orantılı akım değerlerindeki azalmanın belirlenmesi ile gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan biyosensörün optimizasyon çalışmalarında öncelikle optimum jelatin miktarı, optimum nafyon yüzdesi, optimum katalaz konsantrasyonu, optimum glutaraldehitte bekleme süresi gibi paremetreler çalışılmıştır. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH optimizasyonu ve sıcaklık optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonra karakterizasyon çalışmaları içinde doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, depo kararlılığı ve örnek analizi gibi bazı parametreler belirlenmiştir. Optimizasyon çalışmalarından PGE/jelatin-katalaz/glutaraldehit modifiye biyosensör için katalaz konsantrasyonu, jelatin miktarı ve glutaraldehitte bekletme süresi sırasıyla 70.000 U/mL, 20 mg ve 3 dakika olarak tespit edilmiştir. Fosfat tamponu (100 mM, pH: 7,0) ve 30°C sıcaklığın optimum çalışma koşullarını sağladığı belirlenmiştir. PGE/jelatin-katalaz/glutaraldehit modifiye biyosensör için karakterizasyon çalışmalarında 20 µM - 1400 µM aralığında hidrojen peroksit için doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. PGE/nafyon/katalaz/glutaraldehit modifiye biyosensör için katalaz konsantrasyonu, nafyon yüzdesi ve glutaraldehitte bekletme süresi sırasıyla 70.000 U/mL, %1,5 ve 5 dk olarak belirlenmiştir. Fosfat tamponu (50 mM, pH: 7,0) ve 30°C sıcaklığın optimum çalışma koşullarını sağladığı belirlenmiştir. PGE/nafyon/katalaz/glutarldehit modifiye biyosensör için karakterizasyon çalışmalarında 40 µM - 2000 µM aralığında hidrojen peroksit için doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. Hidrojen peroksitin belirlenmesi için geliştirilmiş biyosensörler ile ticari olarak temin edilebilen hidrojen peroksit ve süt örneklerinde örnek analizi gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, designed biosensors which bring a new and original perspective to biosensor technology intended for hydrogen peroxide by using PGE. In this study, two different biosensors were developed for the determination of hydrogen peroxide by using PGE. Firstly, catalase was crosslinked with gelatine by using glutaraldehyde and fixed on pencil graphite electrode and designed biosensor was used for the determination hydrogen peroxide (PGE/gelatine-catalase/glutaraldehyde). Secondly, a different enzymatic biosensor were designed. Second designed biosensor was prepared by using nafion, catalase and glutaraldehyde for the determination of hydrogen peroxide(PGE/nafion/catalase/glutaraldehyde). Hydrogen peroxide measurements were done at -0,7 V with amperometric method by developed biosensor systems. The measurements on biosensors were carried out with the determination of decreasing current values proportional with oxygen concentration using amperometric method. In the optimization studies of the biosensor firstly optimization of bioactive layer components such as optimum gelatine amount, optimum nafion rate, optimum catalase concentration, optimum glutaraldehyde duration time were carried out. Optimization of working conditions; optimum pH and optimum temperature were also investigated. Afterwards, in the characterization studies some paramaters such as linearity, reproducibility, strage stability and applicability in real-world examples were determined. From the optimization studies , catalase concentration, gelatine amount and glutaraldehyde duration time were determined as 70.000 U/ml , 20 mg and 3 min. for the PGE/gelatine-catalase/glutaraldehyde modified biosensor. Phosphate buffer (100 mM; pH:7.0 ) and 30°C were established as providing the optimum working conditions. It was determined at the characterization studies on the PGE/gelatine-catalase/glutaraldehyde biosensor that linear results are obtained between the ranges of 20 µM to 1400 µM hydrogen peroxide concentration. Catalase concentration, nafion rate and glutaraldehyde duration time were determined as 70.000 U/ml, 1.5% and 5 min. for the PGE/nafion/catalase/glutaraldehyde modified biosensor. Phosphate buffer (50 mM; pH 7.0 ) and 30°C were established as providing the optimum working conditions. It was determined at the characterization studies on the PGE/nafion/catalase/glutaraldehyde biosensor that linear results are obtained between the ranges of 40 µM to 2000 µM hydrogen peroxide concentration. Determination of hydrogen peroxide were carried out in commercially available hydrogen peroxide and milk samples by developed biosensor.
Benzer Tezler
- Karbon nanotüp temelli kompozitlere dayalı elektrokimyasal biyosensörlerin geliştirilmesi ve miRNA tayinine yönelik uygulamaları
Development of electrochemical biosensors based on carbon nanotube based composites and their applications on the detection of miRNA
SELEN SOYALP
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
KimyaEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- DNA ve protein analizine yönelik elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi
Development of electrochemical sensors for DNA and protein analysis
ECE EKŞİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
BiyokimyaEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- Poli(3,4-etilendioksitiyofen)/karbon nanotüp ve polipirol/karbon nanotüp nanokompozitlerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve elektrokimyasal uygulamaları
Preparation, characterization and electrochemical applications of poly(3,4-etylenedioxythiophene)/carbon nanotubes and polypyrrole/carbon nanotubes nanocomposites
NİLGÜN DÜKAR
- Karbon nanotüp-kitosan modifiye grafit tabanlı sensörlerin tasarımı ve antikanser ilaç-dna etkileşiminin elektrokimyasal tayinine yönelik uygulamaları
Design of carbon nanotube-chitosan modified graphite based sensors and their applications on electrochemical detection of anticancer drug-dna interaction
CEREN BAHAR ŞENGİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyokimyaEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- Grafen oksit modifiye elektrotların geliştirilmesi ve voltametrik miRNA tayinine yönelik uygulamaları
The development of graphene oxide modified electrodes and its application to voltametric detection of miRNA
DENİZ IŞIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriEge ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN