Electrochemical sensing of glucose using conjugated polymer/chitosan/mwcnt architecture
Konjuge polimer/kitosan/çok duvarlı karbon nanotüp yapısı kullanılarak glikozun elektrokimyasal olarak algılanması
- Tez No: 539395
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE, DR. SANİYE SÖYLEMEZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 68
Özet
Bu tezde glikoz tespiti için bir konjuge polimer, kitosan ve çok duvarlı karbon nanotüplerden oluşan bir amperometrik biyosensör imal edilmiştir. Konjuge polimerler benzersiz elektronik özellikleri, yüksek stabiliteleri ve işlenebilirlikleri ile biyoalgılama platformları geliştirme alanında yeni bir çağ açtılar. Konjuge polimerler hem biyoalgılama elemanları için immobilizasyon matrisi olarak ve hem de biyoalgılama cihazlarında transdüser olarak görev yaparlar. Ek bir modifikasyon materyali olarak kitosan, mükemmel film biçimlendirilebilirliği, biyouyumluluk, biyobozunurluk ve toksik olmayanlık gibi gelecek vaadeden özellikleri nedeniyle, önerilen biyosensörün yapısına katıldı. Kitosan, konjuge polimer ile birlikte mükemmel bir immobilizasyon matrisi olarak görev yaptı ve biyosensörün stabilitesini ve duyarlılığını arttırdı. Çok duvarlı karbon nanotüpler, elektrokimyasal algılama cihazlarında da yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Sebebi üstün elektrokimyasal özellikleri sayesinde biyosensörlerin tepki performanslarını arttırmalarıdır. Ayrıca, enzimlerin katalitik aktiviteleri ve stabilitelerini koruyarak destekleyici matris malzemeleri olarak da gelecek vaat etmektedirler. Bu açıdan, elektropolimerizasyon yoluyla fonksiyonel bir monomer ile bir grafit elektrotun modifiye edilmesi ve ardından kitosan/çok duvarlı karbon nanotüp çözeltisi ile döküm yapılmasıyla; 0.032 mM algılama sınırına, 63.76 uAmM-1cm-2 duyarlılık değerine ve 0.01-0.75 mM glikoz için iyi bir lineer tepki aralığına sahip bir biyosensör imal edilmiştir. Ayrıca biyosensör 0.05 mM gibi bir KMapp değeri ile umut vadeden kinetik parametreler ortaya koymaktadır. Yüzey değişikliklerinin araştırılması için, dönüşümlü voltametri ve SEM teknikleri kullanılmıştır. Ayrıca, önerilen biyosensörün uygulanabilirliğini kanıtlamak için sistem ticari bir içecek numunesi ile test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
In this thesis an amperometric biosensor consisting of a conjugated polymer, chitosan and multi-walled carbon nanotubes constructed for the detection of glucose. Conjugated polymers have opened a new era for the development of biosensing platforms with their unique electronic properties, high stabilities and processabilities. They serve both as immobilization matrices for biorecognition elements and as transducers in biosensing devices. As an additional modification material, chitosan was participated in the construction of the proposed biosensor due to its promising properties such as excellent film formability, biocompatibility, biodegradability, and nontoxicity. Chitosan served as a great immobilization matrix together with the conjugated polymer and improved the stability and sensitivity of the biosensor. Multi-walled carbon nanotubes have also extensively used in electrochemical sensing devices since they improve the response performances of biosensors due to their superior electrochemical properties. Furthermore, they are also promising as supporting matrix materials while preserving the catalytic activity and stability of enzymes. From this point of view, by modifying a graphite electrode with a monomer via electropolymerization followed by casting with CHIT/MWCNTs solution, the proposed biosensor was fabricated having a good linear response for glucose between 0.01-0.75 mM with a detection limit of 0.032 mM and the sensitivity value of 63.76 μAmM-1cm-2. Moreover, the biosensor presented promising kinetic parameters with the KMapp value of 0.05 mM. For investigating the surface modifications, cyclic voltammetry and SEM techniques were utilized. Besides, in order to prove the applicability of the proposed biosensor, the system was tested with a commercial beverage sample.
Benzer Tezler
- Functionalization and fabrication of polymer based device platform architectures for sensor applications
Sensör uygulamaları için polimer tabanlı cihaz yüzeylerinin fonksiyonlandırılması ve üretilmesi
SANİYE SÖYLEMEZ
Doktora
İngilizce
2018
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- N-donated Ru(II) and Rh(I) complexes: Synthesis, characterization, biosensor application and biological evaluation
N-donör Ru(II) ve Rh(I) kompleksleri: Sentez, karakterizasyon, biyosensör uygulamasi ve biyolojik açidan değerlendirilmesi
IMAMA BAHJAT NAMUQ AL-TALABANEE
- Diyabet hastalığına yönelik kan şekeri tespitinde kullanılan potansiyostat cihaz tasarımı
Potentiostat device design used for detection of blood sugar for diabetes
HÜSEYİN KESKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ULVİ BAŞPINAR
DOÇ. DR. SADULLAH ÖZTÜRK
- Biyoalgılamaya yönelik elektrokimyasal sensörlerin geliştirilmesi
Development of electrochemical sensors for biorecognition
ECE EKŞİN
Doktora
Türkçe
2019
BiyokimyaEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- Nanolif esaslı yüzey baskılı elektrotların hazırlanması ve biyosensör uygulamaları
Preparation of nanofiber-based screen-printed electrodes and biosensor applications
ELİF MERVE ÖZER