Development and applications of nanomaterials enriched aptamer based electrochemical biosensors
Nanomalzemelerle Zenginleştirilmiş Aptamer Tabanlı Elektrokimyasal Biyosensör Geliştirilmesi ve Analitik Uygulamaları
- Tez No: 771385
- Danışmanlar: PROF. DR. FATMA NİL ERTAŞ, PROF. DR. PINAR KARA KADAYIFCILAR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Mangan oksit, molibden oksit, EIS, aptasensör, OTA, PSA, Manganese oxide, molybdenum oxide, EIS, aptasensor, OTA, PSA
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
Kalem ucu grafit elektrot (PGE) yüzeyleri, döngüsel voltammetri veya pulslü biriktirme teknikleri ile nanoyapılı mangan ve molibden oksitlerle kaplanmıştır. Daha sonra, hedef moleküllere özgü aptamerler, ya karbodiimid kimyası ya da elektrot yüzeyi üzerine dağıtılmış altın nanoparçacıklar üzerine adsorpsiyon yoluyla immobilize edilmiştir. Tezin ilk bölümünde, gıda maddelerinde yaygın olarak karşılaşılan bir mikotoksin olan Okratoksin A (OTA) tayinine yönelik aptasensör geliştirilmiştir ve elektrotların performanslarını değerlendirmek için elektrokimyasal empedans spektrometrik (EIS) ölçümleri kullanılmıştır. Amino grup uçlu aptamerler elektrot üzerine karbodiimid kimyası yoluyla immobilize edilmiş ve elde edilen sonuçlar, elektrot yüzeyi üzerine dekore edilmiş altın nanoparçacıklar (AuNP) üzerinden adsorpsiyon yoluyla immobilize edilen tiyol uçlu aptamer ile elde edilenlerle karşılaştırılmıştır. En iyi yanıt veren elektrot (MnOx (PD)/PGE) yüzeyleri karakterize edildikten sonra, yöntemin analitik özellikleri incelenmiş ve (LOD) (S/N=3) 0,025 nM olarak hesaplanmıştır. Yöntemin seçiciliği en olası girişimciler olan Aflatoxin B1 ve Zearalenone için elde edilen yük aktarım direncindeki farklanmalar kıyaslanarak, teyit edilmiştir. Ardından, geliştirilen yöntem üzüm suyu örneklerine uygulanmıştır. Tezin ikinci bölümünde, erken evre kanserin teşhisi için geçiş metal oksitlerine dayalı başka bir aptasensör geliştirmesi hedeflenmiş ve model olarak prostat kanseri hücresi seçilmiştir. PGE yüzeylerinin geçiş metal oksitleri ile modifiye edildikten sonra, PSA'ya özgü aptamer karbodiimid kimyası yoluyla bağlanmıştır. Hücre kültüründe prostat kanseri hücrelerinden besiyeri ortamına salınan PSA EIS ile incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
Pencil graphite electrode (PGE) surfaces were deposited with nanostructured manganese and molybdenum oxides by either cyclic voltammetry (CV) or pulsed deposition (PD) techniques. Then, the aptamers specific to the target molecules were immobilized by either carbodiimide chemistry or adsorption onto the gold nanoparticles decorated onto the electrode surface. In the first part of the thesis, aptasensors for a mycotoxin, Ochratoxin A (OTA) widely encountered in foodstuff was developed and electrochemical impedance spectrometric (EIS) measurements were used to evaluate the performances of the electrodes. Amino-terminated aptamers were immobilized by EDC/NHS mechanism onto the CV or PD deposited MnOx/PGE or MoOx/PGE and the difference in their charge transfer resistances (Rct) were compared to those obtained with the thiol-terminated aptamer by adsorption through AuNP decorated onto the metal oxide film deposited electrode surfaces. After characterization of the best responded electrode surfaces (MnOx (PD)/PGE), analytical characteristics of the method was studied and the limit of detection (LOD) (S/N=3) was calculated as 0.025 nM. Selectivity of the method was proven by comparing the Rct values obtained for the most possible interferents namely, Aflatoxin B1 and Zearalenone. Then, the method was applied to grape juice samples. In the second part, another aptasensor development based on transition metal oxides for diagnosis of early-stage cancer was targeted and prostate cancer cell was chosen as the model. After the modification of the PGE surfaces with transition metal oxides, carbodiimide chemistry was utilized in attachment of the aptamer specific to the PSA. Then, PSA secreted from prostate cancer cells in cell culture into the medium was investigated by EIS.
Benzer Tezler
- The development of multifunctional nanoplatforms for targeted dual drug delivery
Hedefli, ikili ilaç taşıma sistemleri için fonksiyonel nano-platformların geliştirilmesi
ERHAN DEMİREL
Doktora
İngilizce
2022
Biyomühendislikİstanbul Medipol ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YASEMİN YÜKSEL DURMAZ
- Production of activated carbon nanofibers using natural catalysts and their use in miRNA biosensors
Doğal katalızör kullanarak aktif karbon nanolif üretimive miRNA biyosensörlerde kullanımı
KARIMA SAHTANI
Doktora
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YAKUP AYKUT
- Ratlarda mastektomi ve aksiller lenf nodu disseksiyonu sonrası kolajen doku iskelesi ile uygulanan mezenkimal kök hücre ve nanomateryal (MXENE) kullanımının seroma oluşumu ve yara iyileşmesi üzerine etkisi
The effect of the use of mesenchymal stem cell and nanomaterial (MXENE) applied with collagen tissue scaffold on seroma formation and wound healing after mastectomy and axillary LYMPH node dissection in rats
ELİF NUR GENCER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2023
Genel CerrahiSağlık Bilimleri ÜniversitesiGenel Cerrahi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUNUS NADİ YÜKSEK
- Design and characterization of aromatic thermosettingcopolyester resin for polymer matrix nanocomposites
Aromatik termosetin tasarımı ve karakterizasyonupolimer matrisli nanokompozitler için kopoliester reçine
METE BAKIR
Doktora
İngilizce
2019
Makine MühendisliğiUniversity of Illinois at Urbana-ChampaignMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. IWONA JASIUK
- Metabolit tayinine yönelik biyoesinlenmiş nanomalzemelerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development and applications of bioinspired nanomaterials for metabolite detection
ERDOĞAN ÖZGÜR
Doktora
Türkçe
2016
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADİL DENİZLİ
DOÇ. DR. LOKMAN UZUN