Development of conductive oxide based thin film modified electrodes and biosensors applications
İletken oksit tabanlı ince film modifiye elektrodların geliştirilmesi ve biyosensör uygulamaları
- Tez No: 687607
- Danışmanlar: PROF. DR. LÜTFİ ÖZYÜZER, PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
1956 yılında üretilen ilk biyosensörden günümüze kadar geçen sürede, biyosensörler oldukça gelişmiş ve çeşitli alanlarda kullanılmaya başlamıştır. Biyosensör üretiminde ince filmlerin kullanılması ise hızla gelişen bir alan haline gelmiştir. İnce filmlerin sahip olduğu yüksek yüzey-hacim oranı, iletkenlik, kararlılık, özgüllük, biyouyumluluk ve iyi elektrokatalitik aktivite gibi özellikler, biyosensörler için oldukça avantajlıdır. Dopamin ise, Alzheimer ve Parkinson gibi bazı hastalıkların ortaya çıkması ve tedavisinde önemli bir etkisi olan nörotransmiterdir. Vücuttaki dopamin miktarının takibi bu hastalıkların önlenmesi için önemlidir. Dopamin miktarını belirlemek için kullanılan geleneksel yöntemler zaman alıcı ve pahalıdır. Bu yöntemlerin yerine kullanışlı ve pratik araçlar olan biyosensörlerin kullanılması daha uygun ve hayat kolaylaştırıcı bir seçenektir. Bu kapsamda tezde hazırlanan ince film elektrotlar kullanılarak enzime gerek duymaksızın dopamin tayinini mümkün kılan bir elektrokimyasal biyosensör geliştirilmiştir. Elektrotlar, DC mıknatıssal saçtırma tekniği ile ITO ince film substratı üzerine Zn2SnO4 (ZTO) ince filminin biriktirilmesiyle üretilmiştir. Üretilen elektrotların karakteristik özellikleri kalınlık, optik geçirgenlik, XRD ve SEM analizleri ile belirlenmiştir. Elektrot yüzeyleri sonikasyon ve APTES ile modifiye edilip dopamin ile muamele edildikten sonra ise elektrokimyasal analiz yöntemleri olan CV, EIS ve DPV ölçümleri yapılmıştır. Ayrıca elektrokimyasal ölçümler sonikasyondan önce, APTES modifikasyonundan önce ve sonra gerçekleştirilmiş olup ortamdaki dopamin miktar tayini DPV tekniğine dayalı voltametrik yöntemle gerçekleştirilebilmiştir. Ayrıca askorbik asit (AA), ürik asit (UA) vb. gibi girişim yapabilecek türlerin varlığında yapılan deneylerde, geliştirilen ince film elektrotların voltametrik dopamin tayini için başarılı bir şekilde uygulanabileceğini göstermiştir. Sonuç olarak, çalışmada geliştirilen biyosensör teknolojisi gelecekte giyilebilir hale getirilerek tükürük, gözyaşı ve ter gibi vücut sıvılarında dopamin seviyesinin invaziv olmayan bir yöntemle izlenmesini sağlama potansiyeline sahiptir.
Özet (Çeviri)
From the first biosensor produced in 1956 to the present day, biosensors have been highly developed and diversified. In biosensor manufacturing, thin films have become a rapidly emerging field. Depending on the thin film material used, thin films have many advantageous properties for biosensors, such as high surface-to-volume ratio, conductivity, stability, specificity, biocompatibility, and good electrocatalytic activity. Dopamine is a neurotransmitter that has a significant impact on the emergence and treatment of certain diseases such as Alzheimer's and Parkinson's diseases. Dopamine monitoring is important for the prevention of these diseases, and it is a favorable option to use biosensors, which are useful and practical tools, instead of time-consuming and expensive conventional methods. For this purpose, in this thesis, a non-enzymatic electrochemical biosensor based on thin film electrodes was developed for monitoring dopamine levels. The electrodes were developed by deposition of Zn2SnO4 (ZTO) thin film on ITO thin film substrate by DC magnetron sputtering technique. The properties of the electrodes were determined by thickness, optical transmittance, XRD and SEM analysis. Electrochemical analysis, namely CV, EIS and DPV measurements, were performed before and after the electrodes were sonicated and modified with APTES before their application to the voltammetric detection of dopamine. In addition, electrochemical measurements were performed before/after sonication, APTES modification. Dopamine was detected by a voltammetric method using DPV technique. Furthermore, experiments in the presence of interferents such as ascorbic acid (AA), uric acid (UA) etc. showed that the thin film electrodes can be successfully applied for voltammetric determination of dopamine. As a result, the biosensor technology developed in this study has the potential to be wearable in the future, enabling non-invasive monitoring of dopamine levels in body fluids such as saliva, tears and sweat.
Benzer Tezler
- Glikoz ve insülin tayini için karbon destekli mezoporoz silika ve altın elektrotlar kullanılarak enzimatik ve aptamer temelli elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesi
Development of enzymatic and aptamer-based electrochemical biosensors using carbon supported mesoporous silica and gold electrodes for the determination of glucose and insulin
ŞEVVAL KAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyoteknolojiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SAMET ŞAHİN
DOÇ. DR. VELİ ŞİMŞEK
- Yüksek güç verimli biyouyumlu enerji depolama sistemleri için ince film üretimi
Thin film production and applications in solar cell systems for high power efficiency
SİBEL YAZAR AYDOĞAN
Doktora
Türkçe
2020
Biyoteknolojiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLTEN ATUN
- Elektron demeti buharlaştırma yöntemi ile hazırlanmış tungsten oksit ince filmler üzerine detaylı bir çalışma: Elektrokromik cihaz üretimi ve karakterizasyonları
A detailed study on tungsten oxide thin films prepared by electron beam evaporation method: Electrochromic device preperation and characterizations
DİLEK EVECAN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ZAYİM
- Bakır indiyum sülfür ince film güneş pillerinin bükülebilir ve cam alt taşlar üzerine sprey piroliz yöntemi ile üretimi
Fabrication of chalcopyrite thin film solar cells on flexible and rigid substrates by ultrasonic spray pyrolysis technique
ERKAN AYDIN
Doktora
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NURDAN DEMİRCİ SANKIR