Kuantum nokta modifiye elektrotlar kullanarak fotobiyosensör tasarımı ve akışa enjeksiyon siteminde uygulanması
Construction of photobiosensor using quantum dot modified electrodes and their applications in flow injection analysis
- Tez No: 457074
- Danışmanlar: PROF. DR. YUSUF DİLGİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 247
Özet
Bu çalışmada yarı iletken kuantum nokta (Quantum dot, QD) nano parçacıklar (CdS/ZnS), çok duvarlı karbon nanotüp/camımsı karbon elektrot (GCE/MWCNT) ve kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyine elektrokimyasal olarak biriktirilmiştir. Kuantum nokta modifiye elektrotların elektrokimyasal karakterizasyonu, Fe(CN)64-/3- içeren pH 7,0 fosfat tampon ortamında döngüsel voltammogramları ve impedans eğrileri kaydedilerek gerçekleştirilmiş ve elektrotların yüzey morfolojileri SEM görüntüleri kaydedilerek incelenmiştir. Modifiye elektrotlarla ilk olarak NADH'nin elektrokatalitik ve fotoelektrokatalitik yükseltgenmesi gerçekleştirilmiştir. Ardından glukoz dehidrogenaz (GDH) immobilize edilmiş QD modifiye PGE ve GCE/MWCNT kullanılarak akışa enjeksiyon analiz (Flow injection analysis, FIA) sisteminde glukoz biyosensörü için optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Glukoz ile NAD+ 'nın enzimatik tepkimesi sonucunda oluşan NADH'nin yükseltgenmesine ait akımlar izlenerek amperometrik ve fotoamperometrik glukoz biyosensörü FIA sisteminde geliştirilmiştir. Glukoz için doğrusal kalibrasyon aralığı, R2, LOD /LOQ değerleri QD modifiye PGE ve GCE/MWCNT için sırasıyla 0,2-0,8 mM (R2=0,9923), (LOD /LOQ 0,09 / 0,3 mM) ve 0,01-2,0 mM (R2=0,9971), (LOD /LOQ 0,006/0,02 mM) glukoz olarak bulunmuş ve yüzeyin ışıklandırılmasıyla akımın PGE için 2 kat, GCE/MWCNT için ise 3 kat arttığı tespit edilmiştir. Benzer sonuçlar etanol için alkol dehidrogenaz enzimi kullanılarak da elde edilmiş ve PGE ile GCE/MWCNT için sırasıyla 0,05-0,8 mM, (R2=0,9997), (LOD/LOQ 0,005/0,015 mM) ve 0,05-0,5 mM, (R2=0,9985), (LOD/LOQ 0,003/0,012 mM) etanol olarak hesaplanmıştır. Son olarak, girişim çalışmaları her iki enzim için ve gerçek örneklere uygulama çalışmaları glukoz dehidrogenaz için gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, semiconductor quantum dot (QD) nanoparticles (CdS/ZnS), were electrochemically deposited onto the surfaces of multiwalled carbon nanotube/glassy carbon electrode (GCE/MWCNT) and pencil graphite electrode (PGE). Electrochemical characterization of the QD modified electrodes was performed by recording the cyclic voltammograms and impedance spectra in pH 7.0 phosphate buffer solution containing Fe(CN)64-/3- and the surface morphologies of the electrodes were examined by recording SEM images. Initially the electrocatalytic and photoelectrocatalytic oxidation of NADH with the modified electrodes were carried out. Then, optimization studies for glucose biosensor using glucose dehydrogenase immobilized QD modified PGE and GCE/MWCNT were performed in FIA system. The oxidation of NADH which is produced by the enzymatic reaction of glucose and NAD+ was measured by the constructed amperometric and photoamperometric biosensors, which were developed in the FIA system. Linear calibration ranges, R2, LOD /LOQ results for glucose at modified PGE and GCE/MWCNT were found to be 0.2-0.8 mM (R2=0.9923), (LOD /LOQ 0.09 / 0.3 mM) and 0.01-2.0 mM (R2=0.9971), (LOD /LOQ 0.006/0.02 mM) glucose respectively and the measured current values increased about 2 fold for PGE and 3 fold for GCE/MWCNT by illumination of the electrode surfaces. Similar results were also obtained for ethanol biosensor based on alcohol dehydrogenase 0.05-0.8 mM, (R2=0.9997), (LOD/LOQ 0.005/0.015 mM) and 0.05-0.5 mM, (R2=0.9985), (LOD/LOQ 0.003/0.012 mM) were found for PGE and GCE/MWCNT respectively. Finally, the interference studies were carried out for both enzymes and applications with real samples were carried out for glucose dehydrogenase.
Benzer Tezler
- Kuantum nokta modifiye elektrotlar kullanılarak amperometrik glukoz biyosensör tasarımı
Construction of amperometric glucose biosensor using quantum dot modified electrodes
ÖZLEM SAĞLAM
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF DİLGİN
- Dopamin ve serotonin tayini için nanomalzeme temelli elektrokimyasal sensörlerin hazırlanması, karakterizasyonu ve uygulamaları
Preparation, characterization and application of electrochemical sensors based on nanomaterial for determination of dopamine and serotonin
NAZLI ŞİMŞEK
- Propil gallat tayini için elektrokimyasal analiz yöntemi geliştirilmesi
Development of electrochemical analysis method for propyl gallate determination
BARIŞ ŞENCEOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
KimyaAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. PINAR ESRA ERDEN
- Development of colloidal alloyed nanocrystals for quantum dot based device applications
Kuantum nokta temelli cihaz uygulamaları için kolloidal alaşım nanokristallerin geliştirilmesi
SEÇİL SEVİM ÜNLÜTÜRK
Doktora
İngilizce
2018
Kimyaİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SERDAR ÖZÇELİK
PROF. DR. CANAN VARLIKLI
- Doğal karbon kaynaklarından karbon kuantum nokta sentezi: Biyolojik uygulamaları ve DNA duyarlı elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesi
Carbon quantum dot synthesis from natural carbon sources: Biological applications and development of DNA-sensitive electrochemical biosensor
SADİYE KÜBRA BAŞKAYA
Doktora
Türkçe
2022
KimyaKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ÇEŞME