Electrochemical detection of dopamine using a simple redox cycling-based device
Basit bir redoks döngüsü tabanlı sistem kullanılarak dopaminin elektrokimyasal tespiti
- Tez No: 857988
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA ŞEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Biochemistry, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Anabilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 61
Özet
Dopaminin elektrokimyasal cihazlar aracılığıyla tespit edilmesi, beyin fonksiyonlarının anlaşılması, bozuklukların teşhis edilmesi ve hassas tedavilerin geliştirilmesi için önem taşımaktadır. Elektrokimyasal cihazlar kullanarak dopamini tespit etmek, beyin fonksiyonlarının karmaşıklığını çözmeye yardımcı olduğu, nörolojik bozuklukların teşhisini kolaylaştırdığı ve kesin tedavilerin geliştirilmesini sağladığı için son yıllarda literatürdeki çalışmalarında gösterdiği gibi araştırılmaya devam etmektedir. Bu cihazlar olağanüstü hassasiyet ve seçicilik sunarak sinirbilim alanında ve tıpta önemlidir. Burada, Au nanopartikülleri (AuNPs) ile modifiye edilmiş iki indiyum kalay oksit (ITO) elektrottan oluşan mikroakışkan redoks döngüsü tabanlı bir cihaz, kimyasal bir uyarımın ardından PC12 hücrelerinden dopamin salınımını hassas bir şekilde tespit etmek için kullanılmıştır. Kısaca, her biri 3x3 mm çalışma alanına sahip ITO elektrotlar fotolitografi ve kuru aşındırma işlemleri kullanılarak üretilmiştir. ITO elektrotlar daha sonra hassasiyeti artırmak için AuNP'lerle modifiye edilmiştir. AuNP'lerle kaplı mikroakışkan elektrokimyasal cihaz (AuNPsMRECD) üretmek amacıyla, PET film ara parçası AuNPs kaplı elektrotların arasında monte edilmiş ve sabitlenmiştir. Böylece çözelti dağıtımı için mikroakışkan kanal oluşturulmuştur. Cihaz, çıplak ITO elektrotlardan (b-MRECD) oluşan cihazla karşılaştırılarak elektrokimyasal olarak karakterize edilmiştir. Sonuçlara göre AuNPsMRECD, 49,9'luk bir amplifikasyon faktörü (Af) ve %98,97'lik bir toplama verimliliği (Ce) ile B-MRECD'den daha iyi redoks döngüsü verimliliği göstermiştir. AuNPs-MRECD daha sonra dopaminin hassas ve seçici tespiti için test edilmiş, bu durumda cihaz indirgeme akımına dayalı olarak 50 ila 1000 nM'lik doğrusal bir tespit aralığında 27,9 nM'lik bir LOD sergilemiştir. Son olarak, cihaz PC12 hücrelerinden salınan DA'nın tespitine başarıyla uygulanmıştır; bu da cihazın dopaminerjik hücreleri ve dopaminerjik ilaçların etkilerini değerlendirmek için umut verici bir araç olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In order to understand brain function, diagnose disorders and develop precise treatments, the detection of dopamine using electrochemical devices is important. The detection of dopamine using electrochemical devices continues to be investigated, as evidenced by studies in the literature in recent years. This is because it helps to unravel the complexity of brain function, facilitate the diagnosis of neurological disorders and enable the development of precise treatments. These devices are important in neuroscience and medicine. They offer exceptional sensitivity and selectivity. Here, dopamine release from PC12 cells following chemical stimulation was sensitively detected using a microfluidic redox cycling-based device consisting of two indium tin oxide (ITO) electrodes modified with Au nanoparticles (AuNPs). Briefly, photolithography and dry etching were used to fabricate ITO electrodes with a working area of 3x3 mm each. The ITO electrodes were then modified with AuNPs. This modification improved the sensitivity. A PET film spacer was assembled and fixed between the AuNPs-coated electrodes to fabricate an AuNPs-coated microfluidic electrochemical device (AuNPs-MRECD). This formed a microfluidic channel for solution delivery. The device was electrochemically characterised. It was compared with a device consisting of bare ITO electrodes (b-MRECD). The results showed that with an amplification factor (Af) of 49.9 and a collection efficiency (Ce) of 98.97%, the AuNPs-MRECD exhibited better redox cycling efficiency than the b-MRECD. The AuNPs-MRECD was then tested for the sensitive and selective detection of dopamine. The device exhibited a LOD of 27.9 nM over a linear detection range from 50 to 1000 nM based on the reduction current. Lastly, successful application was demonstrated for detecting DA released by PC12 cells. This suggests the device is a promising tool for assessing dopaminergic cells and the effects of dopaminergic drugs.
Benzer Tezler
- Grafen/Polipirol kaplı yüzeylerde dopamin tayini
Detection of dopamine on Graphene/Polypyrrole coated surfaces
MEHMET DUMANGÖZ
- Poli(tiyonin) destekli paladyum nanopartikülleri ile H2O2 tayini
Determination of H2O2 using poly(thionine) supported palladium nanopaticles
SONGÜL KIRLAK
- Politiyofen/karbon nanotüp kompozitine dayalı yeni bir dopamin biyosensörü geliştirilmesi
Development of a new dopamine biosensor based on polythiophene/carbon nanotube composite
BARIŞ BALIKÇI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
KimyaBurdur Mehmet Akif Ersoy ÜniversitesiMalzeme Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SONGÜL ŞEN GÜRSOY
DOÇ. DR. SADIK ÇOĞAL
- Riboflavin ve piridoksin vitaminlerinin tayini i̇çin elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical sensor for determination of vitamins riboflavin and pyridoxine
MERVE YALÇİN AÇIKALIN
- Development and validation of chromatographic and voltammetric methods for analysis of pharmaceutically important compounds
Farmasötik önemi olan bileşiklerin analizine yönelik voltammetrik ve kromatografik yöntem geliştirilmesi validasyonu
KEMAL VOLKAN ÖZDOKUR
