Altın nanopartikül-bilayer tiyol modifiye diamin oksidaz-peroksidaz çiftli enzim sistemine dayalı yeni bir biyosensör sistemi
A novel biosensor system based on gold nanoparticles-bilayer thiol modified diamine oxidase-peroxidase coupled enzymes system
- Tez No: 405238
- Danışmanlar: PROF. DR. EROL AKYILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 83
Özet
Bu tez çalışmasında biyosensör teknolojisine yeni ve orijinal bir bakış açısı getiren serotonin tayinine yönelik, altın nanopartikül-bilayer tiyol modifiye diamin oksidaz-peroksidaz çiftli enzim sistemine dayalı biyosensör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen biyosensör sisteminde öncelikle altın elektrod (Au) yüzeyine fonksiyonel tiyol grubu içeren 1,6-hekzanditiyolün bağlanması ve kendiliğinden oluşan tek tabakaların (SAM) oluşumu gerçekleştirildi. Ditiyolün elektrod yüzeyine bağlanması sonrası diğer reaktif (-SH) ucuna altın nanopartikül bağlanması sağlandı. Ardından altın nanopartikül (AuNP) 3- merkaptopropiyonik asit ile etkileşime sokuldu. Modifiye elektrot yüzeyine diamin oksidaz ve peroksidaz ilavesi sonrası üzerine glutaraldehit damlatılarak kovalent immobilizasyonu sağlandı. Tasarlanan biyosensör sistemiyle serotonin ölçümleri 0,2 V'ta amperometrik metod kullanılarak yapılmıştır. Serotonin konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak artan akım değerlerinden çıkılarak tayin yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörün biyoaktif tabakasının optimizasyonu çalışmalarında öncelikle tek tabaka oluşum süresi, diamin oksidaz-peroksidaz aktiviteleri, glutaraldehit konsantrasyonu gibi parametreler çalışıldı. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH optimizasyonu gerçekleştirildi. Biyosensörün karakterizasyon çalışmalarında serotonin için doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, substrat spesifikliği, girişim etkisi, depo kararlılığı ve örnek analizi gibi parametreler araştırılmıştır. Optimizasyon çalışmaları sonucunda serotonin biyosensörü için en uygun tek tabaka oluşum süresi, enzim aktivitesi (diamin oksidaz- peroksidaz) ve glutaraldehit konsantrasyonu sırasıyla 20 saat, 0,11 Unit/ml – 113 Unit/ml ve % 2,5 olarak bulunmuştur. Çalışma koşullarının optimizasyonu amacıyla yapılan denemelerde serotonin biyosensörü için çalışma tamponu olarak 50 mM pH 7,0 fosfat tamponu ve çalışma sıcaklığı olarak 30 °C bulunmuştur. Geliştirilen biyosensör için yapılan karakterizasyon çalışmalarında ise serotonin için 1 – 10 µM aralığında doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. Tekrarlanabilirlik denemelerinde (n=6) 5 µM serotonin konsantrasyonunda ortalama değer ( ) , standart sapma (S.S) ve % varyasyon katsayısı (%V.K) sırasıyla 4,97 µM, ± 0,241 ve % 4,84 olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler : 1,6-hekzanditiyol, altın nanopartikül, diamin oksidaz, peroksidaz, serotonin, biyosensör
Özet (Çeviri)
In this thesis, a biosensor system based on a gold nanoparticles(AuNP)-bilayer thiol modified diamine oxidase-peroxidase coupled enzyme system was intended to be developed to determine serotonin which brings a new and original perspective to biosensor technology. Primarily, in this developed biosensor system, binding of 1,6-hexanedithiol, having functional thiol group, were performed to the gold electrode (Au) surface and self assembled monolayers (SAM) formation was carried out. After the binding of dithiol to the electrode surface, the gold nanoparticles were allowed to bind to the other reagent (-SH) terminal. After that, the gold nanoparticles (AuNP) were reacted with 3- mercaptopropionic acid. After the addition of diamine oxidase-peroxidase on to the modified electrode surface, covalent immobilization was provided by dropping of glutaraldehyde on to the electrode surface. The serotonin measurements were made using 0,2 V amperometric method with the designed biosensor system. The determination was made on the basis of increasing current values in direct proportion with serotonin concentration. In the optimization studies of the biosensor firstly bioactive layer components such as SAM formation time, diamine oxidase-peroxidase activity and glutaraldehyde concentration were carried out. In the optimization of working conditions; optimum pH was also investigated. Afterwards, in the characterization studies of the biosensor some paramaters such as linearity, reproducibility, storage stability were determined. From the result of the optimization studies optimum 1,6-hexanedithiol amount , optimum diamine oxidase – peroxidase activitiy and optimum glutaraldehyde concentration were determined to be 20 hour, 0.11 Units/ml- 113 Units/ml and 2.5 % respectively. From the experiments the phosphate buffer (50 mM, pH 7.0) and 30 °C were chosen to be optimum working conditions for the biosensor. It was determined from the characterization studies of the biosensor that linear curves were obtained serotonin concentration between the ranges of 1 µM to 10 µM. At the repeatability experiments (n=6), the average value ( ), standard deviation, (SD) and coefficent of variation (CV %) were calculated to be 4.97 µM mM, ± 0.241 and 4.84 % for 5 µM serotonin concentration, respectively. Keywords : 1,6- hexanedithiol, gold nanoparticles, diamine oxidase, peroxidase, serotonin, biosensor
Benzer Tezler
- Yüzey aktif maddelerle dekore edilmiş nanopartiküllerin model hücre membranı ile fiziksel etkileşiminin incelenmesi
Investigation of the physical interactions of surfactant-modified nanoparticles with a model cell membrane
GÖKÇE DİCLE DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Yüzeyi modifiye edilmiş nanopartiküllerin arayüzey özellikleri: Yüzey aktif malzemeler
Interfacial properties of the surface patterned nanoparticles: Surface active materials
BİHTER DAĞLAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Development of Cathepsin B activated theranostic system and evaluation of it against ovarian cancer cell line
Katepsin B ile aktive olan bir teranostik sistem geliştirilmesi ve over kanseri hücre hattı üzerinde test edilmesi
AYŞEGÜL DEMİRAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİstanbul Medipol ÜniversitesiMoleküler Tıp ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. S. SİBEL ERDEM
- Nanopartikül üretimi ve nanotıp uygulamaları
Production of nanoparticles and their application in nanomedicine
FİLİZ SAYAR
Doktora
Türkçe
2010
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Bazı nanoteknolojik immobilizasyon yöntemlerin katalaz enzimi aktivitesi üzerine etkisinin biyosensör yöntemi ile belirlenmesi
Determination of the effect of some nanotechnological immobilization methods on the activity of catalase enzyme by a biosensor method
LOKMAN ŞENER