Geri Dön

Piezoelektrik kuartz kristal mikrobalans sistemine dayalı glikonik asit biyosensörünün geliştirilmesi

Development of a gluconic acid biosensor based on piezoelectric quartz crystal microbalance sysytem

  1. Tez No: 535547
  2. Yazar: ŞÜKRAN ŞEKER
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR MURAT ELÇİN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2005
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Üniversitesi
  10. Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Temel Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 67

Özet

Bu çalışma, glikoz oksidaz (GOx) tarafından glikozun oksidasyon ürünü olan glikonik asidin belirlenmesi amacıyla geliştirilen bir piezoelektrik (PZ) glikoz biyosensörünü tanımlamaktadır. GOx, inkübasyon sonrası katalitik reaksiyon çözeltisi içerisinden kolay ayrılabileceği, kitosan küreler içerisine immobilize edildi ve oluşan glikonik asit, enzim moleküllerinin girişim etkisi olmadan belirlendi. PZ kuartz kristaller, fulleren C60/PVC membran ile kaplandı; fulleren C60'ın, güçlü nükleofilik özelliği sayesinde elektronca zengin glikonik asit molekülleri ile etkileşime girmesi beklendi. Bu etkileşim kaplanan PZ kristalin titreşim frekansındaki değişim ile izlendi. C60-kaplı PZ kuartz kristal sensörünün, frekans cevabı üzerine; kaplama kalınlığı, glikoz konsantrasyonu, girişim etkisi, pH ve sıcaklığın etkileri incelendi. Sonuç olarak, sensör üzerine glikonik asidin adsorpsiyonundan dolayı titreşim frekansı azaldı. Frekans cevabındaki doğrusallık, 2-13 µg C60 arasında ölçüldü; deneyler boyunca 5 µg C60/kristal kaplama miktarı kullanıldı. Atomik kuvvet mikroskobu görüntüleri, sensör kaplamalarının tamamen aynı şekil ve boyutlardaki C60 kümelerinden oluştuğunu gösterdi. 37°C sıcaklık ve pH 7.4'ün, glikonik asidin, PZ sensör ile analizi için uygun olduğu bulundu. Frekans değişimi ve glikoz konsantrasyonu arasındaki ilişkinin, ölçülebilir insan kan glikoz seviyesini de kapsayan 50-300 mg/dL glikoz aralığında, (1.5x10-3-6.0x10-3 M) doğrusal olduğu bulundu. PZ sensör ayrıca üre, askorbik asit, sistein, aseton, etanol ve amonyak gibi bazı maddeler varlığında glikonik aside, oldukça iyi seçicilik gösterdi

Özet (Çeviri)

This work describes a piezoelectric (PZ) glucose biosensor which is developed for the detection of gluconic acid, an oxidation product of glucose by glucose oxidase (GOx) in aqueous solutions. GOx was immobilized within chitosan spheres to permit its easy removal from the catalytic reaction solution after incubation, and monitoring of the formed gluconic acid, devoid of the interfering effects of the enzyme molecules with the sensor. PZ quartz crystals were coated with fullerene C60/PVC membrane; fullerene C60 was expected to interact with the electron-withdrawing gluconic acid molecules through a strong nucleophilic attack. The interaction was followed by the change in the oscillating frequency of the coated PZ crystals. The effects of coating load, glucose concentration, interfering species, pH, and temperature on the frequency response of the C60-coated PZ quartz crystal sensor were investigated. As the result, the oscillating frequency decreased owing to the adsorption of gluconic acid on the sensor. While a good linearity in frequency response was measured between 2-13 µg C60, a coating load of 5 µg C60/crystal was used during the experiments. Atomic force microscopy demonstrated that the sensor coatings were composed of spherical C60 aggregates with quite uniform shape and size. A pH of 7.4 and a temperature of 37°C were found to be optimal for the analysis of gluconic acid with the PZ sensor, in correlation with the physiological conditions. Importantly, the relationship between glucose concentration and frequency shift was found to be quite linear between 1.5x10-3-6.0x10-3 M range, corresponding to ca. 50-300 mg/dL of glucose, which is within measurable human blood glucose values. The PZ sensor also exhibited comparatively good selectivity for gluconic acid with respect to some other species, e.g. urea, ascorbic acid, cysteine, acetone, ethanol and ammonia.

Benzer Tezler

  1. Çok kanallı bir kuartz kristal mikrobalans veri toplama sisteminin geliştirilmesi

    Development of a multi-channel quartz crystal microbalance data collection system

    MUSTAFA KARAPINAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Bilim ve TeknolojiBalıkesir Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEYDİ DOĞAN

  2. Spesifik oligonükleotid immobilize piezosensör ile hibridizasyonun izlenmesi

    Following of hybridization with oligonucleotide immobilized piezosensor

    MEMED DUMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN PİŞKİN

  3. Değişik fonksiyonel gruplara sahip kaliksaren molekülleri kullanılarak organik uçucu gaz sensörlerinin geliştirilmesi

    Developing volatile organic gas sensors by using calixarene molecules with different functional groups

    CEM BAYTÖRE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ÖMER MERMER

  4. Kuartz kristal mikrobalans ile DNA hibridizasyon tayini ve bazı maddelerin DNA ile etkileşiminin biyosensörlerle algılanması

    Determination of DNAhybridization by quartz crystal microbalance and sensation of interactions of some substances with DNA by biosensors

    YASEMİN MARABA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2008

    BiyoteknolojiEge Üniversitesi

    Analitik Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ŞENGÜN ÖZSÖZ

  5. Biyosensör olarak kullanılacak kuartz kristal yüzeylerin plazma polimerizasyonu ile hazırlanması ve karakterizasyonu

    Preparation and characterization of quartz crystal surfaces by plasma polymerisation technique for a biosensor

    BERNA OZANSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF.DR. SELMA MUTLU