Geri Dön

Ekran baskılı grafen elektrotlar kullanılarak pestisitlerin amperometrik biyosensörlerle tespiti

Detection of pesticides by using amperometric biosensor based on screen printed elektrodes

PDF İndir

  1. Tez No: 507595
  2. Yazar: ŞEHRİ ÇATALCA
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EBRU SAATÇİ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoloji, Biology
  6. Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal biyosensör, amperometri, SPE, malathion, chlorpyrifos-ethyl, deltamethrin, AChE, Electrochemical biosensor, amperometry, SPE, malathion, chlorpyrifos-ethyl, deltamethrin, AChE
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 106

Özet

Elektrokimyasal pesitisit biyosensörleri düşük maliyet, kolay hazırlanma ve yerinde analize imkan sağladığından çevre kirleticilerinin analizinde HPLC, GC ve LC/MS/MS gibi geleneksel yöntemlere göre daha etkili bir alternatiftir. Bu çalışmada, geleneksel yöntemlere rakip olan asetilkolinesteraz (AChE) temelli amperometrik pestisit biyosensörü geliştirilerek, malathion, chlorpyrifos-ethyl ve deltamethrinin sudaki kalıntı miktarları tespit edilmiştir. Bunun için, öncelikle manyetik boncuk ve ekran baskılı elektrotlara dayalı metotla geliştirilen biyosensörün optimizasyonu gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlar ile manyetik boncuklar için optimum değer 0.3 mg/ml olarak belirlendi. Enzim optimizasyonunda, 1/25 dilüsyon oranı optimum değer olarak kabul edildi. AChE'ın elektroaktif substratı asetiltiyokolin (ACTC) çalışma konsantrasyonu 2 mM optimum değer olarak bulundu. Kinetik ölçümlere göre asetiltiyokolin için Km ve Vmax değerleri sırasıyla 0.67 mM ve 833 Δakım/dk olarak bulundu. Tüm akım okumaları optimum uygulama voltajı olan 700 mV da yapıldı. Pestisit ölçümü çalışmalarında malathion için standart konsantrasyon aralığı 0.1-75 g/ml arasında belirlenmiş olup, en küçük tespit limiti 0.3 µg/ml'dir. Chlorpyrifos-ethyl için standart konsantrasyon aralığı 1-160 g/ml arasında ve en küçük deteksiyon limiti 3 µg/ml olarak bulundu. Deltamethrin için ise standart konsantrasyon aralığı 7.5-250 g/ml arasında olup, en küçük deteksiyon limiti 14 µg/ml olarak kaydedildi. Bu değerler altında yapılan çalışmalar sonucunda, malathion ve chlorpyrifos-ethyl AChE'ı inhibe ederken, deltamethrinin enzimi aktive ettiği görüldü. Malathion için en yüksek değerde (75 µg/ml) % 91, en düşük değerde % 6 (0.1 µg/ml) inhibisyon gösterirken, chlorpyrifos-ethyl en yüksek değerde (160 µg/ml) % 88, en düşük değerde % 4 (1 µg/ml) inhibisyon gösterdi. Deltamethrin ise 125 μg/ml düzeyinde % 95, en düşük değerde (7.5 µg/ml ) % 4 aktivasyon gösterdiği gözlendi.

Özet (Çeviri)

Electrochemical pesticide biosensors are more applicable devices for the detection of enviromental toxic materials when they compared to other traditional devices, such as HPLC, GC and LC/MS/MS. They have low cost, easy to use and on-site measurement properties. In this study, acetylcholinesterase (AChE) -based amperometric pesticide biosensor, is a rival to traditional methods, was developed and the amounts of residues in malathion, chlorpyrifos-ethyl and deltamethrinin were determined. Firstly, the biosensor optimization was carried out with the method based on magnetic beads and printed electrodes. With the obtained results, the optimum value for magnetic beads was determined to be 0.3 mg/ml. For enzyme optimization, the 1/25 dilution ratio was considered the optimum value. AChE's electroactive substrate acetylthiocholine (ACTC) optimum working concentration was found to be 2 mM. According to kinetic measurements, Km and Vmax for acetylthiocholine was found as 0,67 mM and 833 Δcurrent/min, respectively. All current readings were made at the optimum application voltage of 700 mV. In pesticide measurement studies, the standard concentration range for malathion was between 0.1-75 μg/ml with the smallest detection limit of 0.3 μg/ml. The standard concentration range for chlorpyrifos-ethyl was ranged from 1-160 μg/ml with the smallest detection limit of 3 μg/ml. The standard concentration range was found as 7.5-250 μg/ml and the smallest detection limit was recorded as 14 μg/ml for deltamethrin. As a result of the studies, it was seen that deltamethrin activated AChE activity while Malathion and Chlorpyrifos-ethyl inhibited. While the inhibition percent was (75 µg/ml) 91 % for the highest value for malathion and 6 % for the lowest value (0.1 µg/ml) , Chlorpyrifos-ethyl showed 88 % percent inhibition for the highest value (160 µg/ml) and 4 % (1 µg/ml) inhibition for the lowest value. Deltamethrin showed 95 % activation at 125 μg / ml and 4 % activation at the lowest value (7.5 µg/ml).

Benzer Tezler

  1. Tez No

    821624

    Nanomaterial modified electrode surface characterization and biosensor application for a terrorism agent detection

    Terörizm ajan tespiti için nanomateriyel modifiye edilmiş elektrotların yüzey karakterizasyonu ve biyosensör uygulaması

    MERYEM TUĞÇE ÖZEL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyomühendislikAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ NİMET YILDIRIM TİRGİL

  2. Tez No

    652910

    Tümör tanı ve izlemi için dolaşımdaki serbest DNA'nın tayinine yönelik spesifik bir biyosensör sistemi geliştirilmesi

    Development of A specific biosensor system for the determination of circulating free DNA for tumor diagnosis and monitoring

    ZİHNİ ONUR UYGUN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    BiyokimyaEge Üniversitesi

    Tıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FERHAN GİRGİN SAĞIN

  3. Tez No

    761068

    Adrenalinin elekrtokimyasal tayini için nanokompozit temelli bir sensör hazırlanması

    Preparation of a sensor based nanocomposite for electrochemical determination of adrenaline

    ÖZLEM MEMİŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaSelçuk Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ

  4. Tez No

    708587

    Screen-printing boron and phosphorus diffusion processes for high efficiency crystalline silicon solar cells

    Yüksek verimli kristal silisyum güneş hücreleri için ekran baskılı bor ve fosfor difüzyon süreçleri

    ABDULLAH ÜZÜM

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTokyo University of Agriculture and Technology

    Elektronik ve Enformasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YOSHIYUKI SUDA

  5. Tez No

    815119

    Development of multi-walled carbon nanotube-based flexible screen-printed disposable electrodes for sensor applications

    Sensör uygulamaları için çok duvarlı karbon nanotüp tabanlı esnek ekran baskılı tek kullanımlık elektrotların geliştirilmesi

    MERVE OĞUZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Biyoteknolojiİzmir Katip Çelebi Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEN

Geri Dön