Sarkozin tayini için yeni bir biyosensör geliştirilmesi
Development of a novel biosensor for determination of sarcosine
- Tez No: 804658
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN DİNÇKAYA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Bu tezde sarkozin oksidaz (SOX) enziminin camımsı karbon elektrot yüzeyine çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) kullanılarak immobilize edilmesiyle yeni bir biyosensör tasarlanmıştır. Sarkozin oksidaz enzimi kullanılarak prostat kanser biyobelirteci olan sarkozinin tayinine yönelik yeni bir biyosensör geliştirilmiştir. İlk olarak MWCNT fonksiyonelleştirilmiştir. Bu amaçla asit ile muamele edilerek fonksiyonelleştirilen MWCNT, asetik asit içerisinde çözünmüş olan kitosan ile karıştırılır. Ardından temizlenmiş olan camımsı karbon elektrot üzerine immobilize edilir. Daha sonra yüzeye (GCE/f-MWCNT) sarkozin oksidaz enzimi ilave edilir. Tam olarak kuruma sağlandıktan sonra bifonksiyonel çapraz bağlama ajanı olan glutaraldehit ile muamele edilir. Böylece biyosensör hazırlanmış olur. (GCE/f-MWCNT/SOX/Glutaraldehit) Geliştirilen biyosensör ile sarkozin tayinine yönelik ölçümler -0.7 V'ta amperometrik yöntem ile yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörlerin optimizasyon çalışmalarında optimum enzim miktarı, MWCNT miktarı gibi parametreler çalışılmıştır. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH ve sıcaklık optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. Daha sonra karakterizasyon çalışmaları içinde doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, tekrar üretilebilirlik, girişim etkisi gibi bazı parametreler çalışılmıştır. Optimizasyon çalışmalarından GCE/f-MWCNT/SOX/Glutaraldehit modifiye biyosensör için enzim miktarı, f-MWCNT miktarı sırasıyla 187,5 U/ml ve 0,03 mg/µl olarak tespit edilmiştir. Potasyum fosfat tamponu (100 mM, pH: 7,5) ve 25°C sıcaklığın optimum çalışma koşullarını sağladığı belirlenmiştir. Modifiye biyosensör için karakterizasyon çalışmalarında 25 µM-1000 µM sarkozin konsantrasyon aralığı doğrusal tayin aralığı olarak belirlenmiştir. Tekrar üretilebilirlik çalışması kapsamında n=10 olacak şekilde her ölçüm için yeni bir biyosensör hazırlanıp seçilen konsantrasyonda (250 µM) tekrarlı ölçümler alınmıştır. Alınan cevaplar arasında anlamlı düzeyde bir farklanma bulunamamıştır. Tekrarlanabilirlik çalışmaları kapsamında 250 µM sarkozin konsantrasyonunda (n=7) olmak üzere ( ) = 249,62 µM, standart sapma (S.S) = ± 3,76 ve varyasyon katsayısı (% V.K.) = % 1,5 olarak bulunmuştur. Yapılan ölçümlerden hesaplanan konsantrasyonlar arasındaki az olmasından dolayı standart sapma değeri de düşüktür. Dolayısıyla elde edilen varyasyon katsayısı da oldukça düşük bulunmuştur. Substrat spesifikliğini incelemek için sarkozine yapıca benzeyen moleküller ile çalışılmıştır. Ancak elde edilen biyosensör cevapları sarkozin oksidaz enzimi için girişimci etkisinin önemli düzeyde olmadığını ortaya koymuştur
Özet (Çeviri)
In this thesis, a new biosensor was designed by immobilizing the sarcosine oxidase (SOX) enzyme on the glassy carbon electrode surface using a multi-walled carbon nanotube (MWCNT). A new biosensor has been developed for the determination of sarcosine, a prostate cancer biomarker, using the sarcosine oxidase enzyme. First, the MWCNT was functionalized. For this purpose, MWCNT functionalized by treatment with acid is mixed with chitosan dissolved in acetic acid. Then, the cleaned glassy carbon is immobilized on the electrode. Then, sarcosine oxidase enzyme is added to the surface (GCE/f-MWCNT). After complete drying, it is treated with glutaraldehyde, a bifunctional crosslinking agent. Thus, the biosensor is prepared. (GCE/f-MWCNT/SOX/Glutaraldehyde) Measurements for the determination of sarcosine with the developed biosensor were made by amperometric method at -0.7 V. In the optimization studies of the prepared biosensors, parameters such as optimum enzyme amount and MWCNT amount were studied. Optimization of pH and temperature was carried out in the optimization of working conditions. After that, some parameters such as linear detection range, repeatability, reproducibility, interference effect were studied in characterization studies. From the optimization studies, the enzyme and f-MWCNT amount for GCE/f-MWCNT/Sarcosine oxidase/glutaraldehyde modified biosensor were determined as 187.5 U/ml and 0.03 mg/µl, respectively. It was determined that potassium phosphate buffer (100 mM, pH: 7.5) and 25°C temperature provided optimum working conditions. In the characterization studies for the modified biosensor, the sarcosine concentration range of 25 µM-1000 µM was determined as the linear detection range. Within the scope of the reproducibility study, a new biosensor was prepared for each measurement with n=10 and repeated measurements were taken at the selected concentration (250 µM). There was no significant difference between the answers received. Within the scope of reproducibility studies, at a sarcosine concentration of 250 µM (n=7), (𝑥̅) = 249.62 µM, standard deviation (S.D) = ± 3.76 and coefficient of variation (C.V %) x = 1.5%. The standard deviation value is also low due to the small difference between the concentrations calculated from the measurements. Therefore, the coefficient of variation obtained was also found to be quite low. Molecules similar in structure to sarcosine were studied to examine substrate specificity. However, the obtained biosensor responses revealed that the interference effect for the sarcosine oxidase enzyme was not significant.
Benzer Tezler
- Kreatin tayini için yeni bir amperometrik biyosensör hazırlanması
The preparation of a new amperometric biosensor for determination of creatine
SÜLEYMAN ÇALIŞKAN
- Kreatin tayini için pıli(vinilferrosen)'e kreatiaz ve sarkosin oksidazın immobilize edilmesi ile hazırlanmış amperometrik enzim elektrot
Amperometric enzyme electrode for creatine determination prepared by the immobilization of creatinase and sarcosin oxidase in poly(vinlyferrocen)
PINAR ESRA ERDEN
- Sarkozin tayini için potansiyometrik sensör geliştirilmesi
Development of potentiometric sensors for the determination of sarcosine
NAZİRE ALTUNKÖK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaEskişehir Osmangazi ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU BİRLİK ÖZKÜTÜK
- Kendiliğinden tek tabaka oluşumuna dayalı enzim temelli biyosensör sistemleri geliştirilmesi
Development of enzyme biosensor systems based on self-assembled monolayer
EMİNE YORGANCI
- Kreatin ve kreatinin tayinlerine yönelik enzim temelli hibrit biyosensörlerin geliştirilmesi
Enzyme based on hybrid biosensor for the development for determination of creatine and creatinine
ÇAĞRI ALTUĞ