Kâğıt tabanlı elektrotlar kullanılarak empedans spektroskopik analiz yöntemi ile eksozom tayini
Determination of exosome by empedance spectroscopic analysis method using paper-based electrodes
- Tez No: 779191
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN ÇELİKKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Analitik Kimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 139
Özet
Günümüzde tümörün erken bir aşamada saptanması, kanser kaynaklı ölüm oranını düşürmektedir. Eksozomlar, kansere bağlı hastalıkların erken teşhisi ve prognoz tahmininde önemli rol oynayan potansiyel biyobelirteçlerdir. Bu tez çalışmasında, eksozomların vücut sıvılarındaki miktarını tespit etmek amacıyla elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) yöntemi kullanılarak üç farklı biyosensör geliştirilmiştir. Elektrot malzemeleri disk, ekran baskılı ve kağıt tabanlı olmak üzere üç farklı elektrot malzemesiyle geliştirilmiştir. CD63 ve CD9 eksozom yüzey antijenleri hedeflenen kanser biyobelirteçleridir. Biyosensör hazırlanmasında, ara yüzey olarak merkaptoundekanoik asit (MUA) kullanılmıştır. Anti-CD63 ve anti-CD9 ise geliştirilen sensörlerin biyotanıma elementleridir. Elektrot yüzeyinde yapılan modifikasyonların teşhisinde elektrokimyasal teknikler (Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopi, Dönüşümlü Voltametri) ve morfolojik teknikler (Taramalı Elektron Mikroskobu) kullanılmıştır. Geliştirilen yöntemin gözlenebilme sınırı, tayin sınırı, seçiciliği, tekrarlanabilirliği ve raf ömrü izlenmiştir. Ek olarak, biyosensörlerin klinik başarısını izlemek için yapay idrar, hücre kültürleri ve idrar örneklerinde eksozom tayini gerçekleştirilmiştir. ELISA testi ile kıyaslama yapılarak, geliştirilen yöntemin doğruluğu belirlenmiştir. Tezin ilk kısmında, eksozom tayini sonucunda gözlenen sinyaller ile dört farklı kalibrasyon eğrisi oluşturulmuş ve bu eğrilerin kalibrasyon katsayısı ve LOD değerlerine yönelik kıyaslamalar yapılmıştır. Bu çalışmada kübik polinom modeli ile 3,9×1011 partikül µL-1 olarak elde edilen LOD, sensörün özellikle hücre kültürü gibi numunelerde hassas ve güvenilir olarak kullanılabileceğini göstermiştir. İkinci olarak ekran baskılı altın elektrotlar (G-SPE) ile eksozom tayini için yöntem geliştirilmiş ve LOD değeri 2,0×103 partikül mL-1 olarak bulunmuştur. Aynı elektrot ile referans yapay idrar örneğinde eksozom geri kazanımı % 93,67 olarak elde edilmiştir. Tezin üçüncü kısmında ise nitroselüloz membran kullanılarak eksozom standartları için kâğıt tabanlı sensör tasarlanmıştır. Bu sensör ile 5 μL örnek hacmi kullanılarak eksozom tayininde LOD değeri 5,07×102 partikül mL-1 olarak bulunmuştur.
Özet (Çeviri)
Today, detecting the tumor at an early stage reduces the cancer-related death rate. Exosomes are potential biomarkers that play an important role in the early diagnosis and prognosis prediction of cancer-related diseases. In this thesis, three different biosensors were developed using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) method to detect the amount of exosomes in body fluids. Electrode materials have been developed with three different electrode materials: disc, screen-printed and paper-based. CD63 and CD9 exosome surface antigens are targeted cancer biomarkers. In the preparation of the biosensor, mercaptodecanoic acid (MUA) was used as the interface. Anti-CD63 and anti-CD9 are the biorecognition elements of the developed sensors. Electrochemical techniques (Electrochemical Impedance Spectroscopy, Cyclic Voltammetry) and morphological techniques (Scanning Electron Microscopy) were used to diagnose the modifications made on the electrode surface. Limit of detection, limit of quantification, selectivity, repeatability and shelf life of the developed method were monitored. In addition, exosome determination was performed in artificial urine, cell cultures and urine samples to monitor the clinical success of the biosensors. The accuracy of the developed method was determined by comparing with the ELISA test. In the first part of the thesis, four different calibration curves were created with the signals observed as a result of the exosome determination and comparisons were made for the calibration coefficient and LOD values of these curves. In this study, the LOD obtained as 3.9×1011 particles µL-1 with the cubic polynomial model showed that the sensor can be used sensitively and reliably, especially in samples such as cell culture. Secondly, a method was developed for the detection of exosomes with screen-printed gold electrodes (G-SPE) and the LOD value was found to be 2.0×103 particles mL-1. With the same electrode, exosome recovery was obtained as 93.67% in the reference artificial urine sample. In the third part of the thesis, paper-based sensor was designed for exosome standards using nitrocellulose membrane. The LOD value was found to be 5.07×102 particles mL-1 in exosome determination using 5 μL sample volume with this sensor.
Benzer Tezler
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Tirozin tayini için esnek ve giyilebilir elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of flexible and wearable electrochemical sensor for determination of tyrosine
İREM DURAN
- Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application
Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi
FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI
Doktora
İngilizce
2017
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
- DEVELOPMENT OF MICROFLUIDIC BASED SINGLE CELL CAPTURING SYSTEMS FOR EARLY DETECTION OF DISEASES
Erken teşhise yönelik mikroakışkan tabanlı tek hücre yakalama sistemlerinin geliştirilmesi
EMRE ALTINAĞAÇ
Doktora
İngilizce
2020
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Glikoz tespitinde nanoteknolojik tabanlı bir biyosensör önerisi
A nanotechnological based biosensor suggestion in glycose detection
TUĞBA DİLEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Bilim ve TeknolojiDicle ÜniversitesiDisiplinlerarası Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL AKKILIÇ