Elektrokimyasal empedans spektroskopisi kullanarak biyosensör geliştirilmesinin incelenmesi
Investigation of biosensor development by using electrochemical impedance spectroscopy
- Tez No: 714737
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HÜSEYİN AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Proses ve Reaktör Tasarımı Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 105
Özet
Gıda güvenliği ve kalitesi, hızla değişen yemek alışkanlıkları nedeniyle giderek daha önemli hale gelmektedir. Gıda ürünleri içerisinde bulunabilen patojenler, toksinler ve farklı şekillerdeki kirleticiler insanlarda gıda kaynaklı hastalıklara neden olmakta ve ciddi tehditler oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında hayatımızda önemli bir yere sahip deniz ürünlerinde bulunan, insan sağlığı için son derece zararlı olan toksinlerinden olan domoik asit tespiti yapabilen bir elektrokimyasal bazlı biyosensör geliştirilmiştir. Bu çalışmada öncelikle ekran baskılı altın elektrot (SPGE) ve ekran baskılı karbon elektrotların (SPCE) elektrokimyasal karakterizasyonları elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) kullanılarak yapılmış, daha sonra immobilizasyonu, rejenerasyonu ve seçiciliği incelenmiştir. SPGE kullanarak PBS ve hücre kültür medyası içeren ortamda domoik asit tespit çalışmaları yapılmış ve tayin limitleri (LOD) sırasıyla 2,9 ng/ml ve 4,28 ng/ml olarak bulunmuştur. SPCE'ler kullanarak yaptığımız çalışmalarda ise SPCE yüzeyine altın nanopartikül (AuNP) modifikasyonu yapılmamış ve yapılmış SPCE'ler ile domoik asit tayini yapabilen biyosensörler de geliştirilmiştir. AuNP modifikasyonu yapılmamış ve yapılmış SPCE'ler için domoik asit LOD sırasıyla 9,74 ng/ml ve 3,52 ng/ml olarak tespit edilmiştir. Ayrıca Türkiye'de endüstrinin yoğun olduğu Marmara denizinden temin edilen hamsi, sardalya, midye ve Karadeniz'den yakalanan hamsi balığındaki domoik asit miktarı geliştirdiğimiz biyosensörler ile tespit edilmiş ve sonuçları ayrıntılı incelenmiştir. Bu doğrultuda bu tezde aynı zamanda SPE'lerin mikro yüzeysel ve yapısal özellikleri taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve enerji dağılımlı X-ışını (EDX) spektroskopisi ile araştırılmıştır. Sonuç olarak, yüksek hassasiyete sahip elektrokimyasal biyosensör başarıyla geliştirilmiş, detaylı elektrokimyasal ve toksin tayin analizleri EIS kullanılarak elde edilmiş ve sonuçlar detaylı olarak incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Food safety and quality have recently become more and more important due to rapidly changing eating habits. Pathogens, toxins, and various types of pollutants that might be found in food products can cause foodborne illnesses and pose serious threats to humans. In this thesis, an electrochemical-based biosensor has been developed to detect domoic acid, one of the toxins found in seafood, which is extremely harmful to the human health. In this study, electrochemical characterizations of screen-printed gold electrode (SPGE) and screen-printed carbon electrode (SPCE) biosensors were performed using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and then immobilization, regeneration and selectivity were investigated. Using the SPGE, domoic acid was detected in PBS solution and in cell culture medium, respectively with the limit of detection (LOD) values of 2.9 ng/ml and 4.28 ng/ml, respectively. Additionally, a gold nanoparticles (AuNPs) modification was carried out on the SPCE surface, afterwards a biosensor that can detect domoic acid was developed via unmodified and AuNPs modified SPCEs. LOD of domoic acid with unmodified and modified by AuNPs of SPCE surfaces were determined as 9.74 ng/mL and 3.52 ng/mL, respectively. In addition, the amount of domoic acid in anchovies, sardines, mussels in the Sea of Marmara of Turkey's heavy industrial areas and anchovy in the Black Sea were investigated and the results were examined in detail. Accordingly, in this thesis, microsurface and structural properties of SPEs were also investigated by using scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), and energy-dispersive X-ray (EDX) spectroscopy techniques. As a result, a highly sensitive and selective electrochemical biosensor was successfully developed, and detailed electrochemical analysis and toxin detection were performed using EIS method.
Benzer Tezler
- Nanomalzeme temelli elektrokimyasal sensör ve biyosensörlerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of nanomaterials-based electrochemical sensors and biosensors and their applications
İREM UYSAL
- Design of a microheater to improve the sensitivity of electrochemical nucleic acid biosensors
Elektrokimyasal nükleik asit biyosensörlerin hassasiyetini artırmak için bir mikro ısıtıcı tasarımı
İREMNUR AKÇAKOCA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyokimyaAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA DOĞAN GÜZEL
- Üre tayinine yönelik nanobiyosensörlerin geliştirilmesi: Üre baskılanmış nanopolimerlerin sentezi ve karakterizasyonu
Development of nanobiosensors for urea detection: Synthesis and characterization of urea imprinted nanopolymers
ETHEM ORUCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiEge ÜniversitesiBiyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN ZEKİ ENGİN
- Organik-inorganik yapıları temel alan fonksiyonel immobilizasyon materyalleri: Elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesine yönelik uygulamalar
Functional immobilization materials based on organic-inorganic structures: Applications for development of electrochemical biosensors
YAHYA YASİN YILMAZ
Doktora
Türkçe
2020
BiyokimyaEge ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DİLEK ODACI DEMİRKOL
- Moleküler baskılanmış polimer reseptörleri ile kolin tespiti için impedimetrik biyosensör geliştirilmesi
Development of an impedimetric biosensor for the detection of choline using molecularly imprinted polymer receptors
MELAHAT SEVGÜL BAKAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA İNCİ ÇİLESİZ
DR. ÖĞR. ÜYESİ FERİDE SERMİN UTKU