Development of nucleic acid coated nanoparticle based lateral flow assay for Salmonella detection
Salmonella tanısı için nükleik asit kaplanmış silika nanoparçacık tabanl yatay akış testinin geliştirlmesi
- Tez No: 489489
- Danışmanlar: PROF. DR. AYŞE MERAL YÜCEL, PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Nanomalzemelerdeki ilerlemeler biyosensör teknolojilerinde gelişmelere katkıda bulunmuştur. Kolay kullanılır, hızlı, ekonomik, güvenilir biyosensörler teşhis yöntemleriyle birleştirilebilir. İleri laboratuvar ekipmanları ve yetişmiş eleman olmaksızın biyosensörlerle hasta başında testler yapılabilmektedir. Nükleik asit tabanlı biosensörler yüksek özgüllük ve seçicilik için umut vaat edicidir. Bu yüzden, bu çalışmada olduğu gibi nükleik asitlerle nanomalzemeler üzerinde değişiklik yapılır ve yatay akış test (YAT) platformlarına yerleştirilir. Gıda kaynaklı hastalıklar toplum sağlığı için tehdit olmaya devam etmektedir. Gıda kaynaklı hastalıkların en büyük sebebi Salmonella bulaşmasıdır. Kontamine olmuş besinler klinik bakıma ve tedavi edilmezse ölüme sebep olan ciddi hastalıklara yol acar. Sonuçta güvenilir, hızlı ve ekonomik Salmonella tanılama yöntemleri halk sağlığı sistemlerinin işleyişini hızlandıracak ve iyileştirecektir. Bu çalışmanın amacı mezoporlu yapıda silika nanoparçacık (MZG-SiNP) içeren YAT ile Salmonella tanılamaktır. Bu çalışmada, 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine (TMB) yakalamış MZG-SiNP, Salmonella InvA genine tümler sekanslardan oluşan oligonükleotide problarla fonksiyonel hale getirildi. Tümleyici hedef sekans oligonükleotitleri SiNP yüzeyinden probları uzaklaştırdı ve TMB'nn salınımı sağladı. Böylece, HRP-H2O2 TMB'yi oksitleyebildi. YAT üzerinde uygun bir kolorimetrik reaksiyon elde etmek için optimizasyon deneyleri yapıldı. Optimize edilmiş YAT'i yüksek seçiciliği başarabilmiştir. Tümleyici problar InvA geninin 284bp'lik amplikonu ve YcdT geninin 292bp'lik amplikonu ayırt edebilmiştir. Ayrıca, problar hedef ve sekanslardaki 3 yanlış eşleşmeyi de ayırt edebilmişlerdir. SiNP tabanlı YAT'ların duyarlılığı sentetik hedefler ve PZR ile kontrol edilmiştir. Sentetik hedef için tespit sınırı 15 nM'a ulaşmıştır. PZR için tespit sınırı 15 tekrar bulunmuştur. Bu çalışmada geliştirilen SiNP tabanlı YAT sistemi seçici ve duyarlı olarak Salmonella'yı hedef amplikon ile teşhis etmeyi başardı. Gelişmemiş ülkelerin saha çalışmaları için bu araç gelecek vaat eden ve umut veren bir araçtır. SiNP tabanlı YAT ucuz hızlı güvenilir ve kullanımı kolay bir tanılama sistemidir.
Özet (Çeviri)
Advances in nanomaterials have promoted the development of biosensor technologies. User friendly, fast, economic, reliable biosensors can be incorporated into diagnostic methods. Without complex laboratory equipment and qualified person, Point of Care (PoC) tests with biosensors can be carried out. Among a variety of biosensors, nucleic acid based biosensors are promising to have high specificity and sensitivity. Thus, in this study, nucleic acids are employed on modifications of nanomaterials during construction of lateral flow assay (LFA) platform. Foodborne diseases continue to be a major health issue. A major reason of foodborne disease is Salmonella contamination. Contaminated foods give rise to serious illnesses, possibly hospitalization and death if untreated. Consequently; safe, rapid and economic detection methods of Salmonella is likely to improve public health. The aim of this study is detection of Salmonella with LFA including mesoporous silica nanoparticles (MSP-SiNPs). In this study, MSP-SiNPs, entrapping 3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine (TMB), were functionalized with oligonucleotide probes, which were complementary sequences to InvA gene of Salmonella. Complementary target sequence took oligonucleotides away from SiNPs and made TMB released so that HRP-H2O2 can oxidize TMB. Optimization experiments were carried out to get proper colorimetric reaction on LFA,. In our study, optimized LFA platform could manage high specificity. 284 bp amplicon of InvA gene and 292 bp amplicon of Ycdt gene were significantly discriminated by complementary probes. Probes could considerably differentiate targets and 3 mismatches on complementary sequences. Sensitivity of SiNPs based LFA was also checked with synthetic targets and PCR. Limit of Detection (LoD) for synthetic complementary target reached up to l5 nM. LoD for PCR was found at 15 cycle. SiNPs based LFA system, advanced in this study, achieved to specifically and sensitively detect Salmonella through target amplicon. The device is promising, hopeful and up-coming for undeveloped countries to do a field study. SiNPs based LFA is a cheap, rapid, reliable and user-friendly detection system.
Benzer Tezler
- Development of nucleic acid coated nanoparticle based lateral flow assay for E. Coli detection
E. Coli tanısı için nükleik asit kaplanmış silika nanoparçacık tabanlı yatay akış testinin geliştirilmesi
DOĞA BİNGÖL
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
DOÇ. DR. MAHMUT DENİZ YILMAZ
- Moleküler mikrobiyolojik tanı testlerinde kullanım için kağıt bazlı hızlı nükleik asit izolasyon yönteminin geliştirilmesi ve validasyonu
Development and validation of paper based rapid nucleic acidisolation method for use in molecular microbiologicaldiagnostic tests
ESRANUR TÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Mikrobiyolojiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERT AHMET KUŞKUCU
- Tüberküloz teşhisi için kullanılmak üzere mikro ısıtıcı tasarlanması karakterizasyonu ve üretimi
Microheater design production and characterisation for using in tuberculosis detection
MUHAMMED BEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT TRABZON
- Development of sandwich type nucleic acid array platform for the detection of microRNAs in breast cancer
Meme kanseri tespiti için sandviç tabanlı nükleik asit dizi platformunun geliştirilmesi
SEREN ATILGAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
- Development of a sandwich-type dna array platform for the detection of label-free oligonucleotide targets
İşaretsiz hedef oligonükleotidlerin tayini için sandviç tabanlı DNA dizi platformunun geliştirilmesi
SENA CANSIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoteknoloji Bölümü
PROF. DR. HÜSEYİN AVNİ ÖKTEM
YRD. DOÇ. DR. CAN ÖZEN