Development of novel diagnostic methods by means of quartz crystal microbalance using synthetic peptides and oligonucleotide analogues
Sentetik peptit ve oligonükleotit analogları kullanılarak kuartz kristal mikroterazi aracılığı ile yenilikçi tanı yöntemlerinin geliştirilmesi
- Tez No: 923397
- Danışmanlar: PROF. DR. BORA GARİPCAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN EKREM KIRIMLI
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Genetik, Mühendislik Bilimleri, Tıbbi Biyoloji, Genetics, Engineering Sciences, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Biyo-Medikal Mühendislik Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Bu doktora tezinin amacı sentetik peptit ve oligonükleotit prob tasarımları yapılması ve bu problar ile biyomedikal alanında yenilikçi tanı yöntemleri geliştirilmesidir. Tezin ilk bölümünde, rekombinant proteinleri taklit eden sentetik peptitlerin tasarımı ve kullanımı çalışılmıştır. Bu yöntemde ilk olarak ağır akut solunum yolu sendromu-koronavirüs-2 (SARS CoV-2) spike proteinlerinin reseptör bağlanma bölgelerinden korunmuş iki peptit bölgesini mimik eden iki peptit dizisi katı faz peptit sentezi yöntemiyle sentezlenmiş ve kuartz kristal mikrobalans (QCM) sensör üzerine immobilize edilmiştir. Daha sonra sensör, öncesinde immunglobulin G (IgG) ve immunglobulin M (IgM) antikorları pozitif olarak tespit edilmiş klinik serumlar ile muamele edilmiştir. Bu çalışmada ilgili peptitlerin klinik serumdaki SARS-CoV-2 antikorlarına bağlandığı gösterilmiştir. Bu peptitlerin SARS-CoV-2 tespiti çalışmalarında başka yöntemlerle de kullanışlı olacağı öngörülmektedir. Tezin ikinci bölümünde, mutasyonların DNA tabanlı teşhisi çalışılmıştır. Kilitli nükleik asitler (LNA) doğal DNA dizileri ile yüksek afiniteyle hibridize olabildiğinden, tanı probu LNA-DNA hibriti şeklinde tasarlanarak doğru ve yanlış eşleşme ayrılma sıcaklıkları farkı (ΔTm) arttırılmış ve sonuç Tm analizleri ile gösterilmiştir. Bu durum uygun bir sıcaklıkta mutasyon ayrımında özgüllüğü arttırmaktadır. Afiniteyi arttırmak içinse ilmiğe dayalı izotermal çoğaltma yöntemi (LAMP) tasarlanmıştır. Geleneksel LAMP optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. LAMP amplifikasyonu flüoresan ölçümle gerçek zamanlı ve bittiğinde kolorimetrik olarak tespit edilmiş, ürünler agaroz jel elektroforezi ile saptanmıştır. Mutasyon tespiti için QCM yüzeyine probun immobilizasyonu yapılmıştır. QCM üzerinde tanıda gerek duyulan sıcaklığın uygulanmasına çalışılmaktadır. Tanı sağlandığında bu çıktıların ileriki çalışmalara katkı sağlayacağı öngörülmektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis aims to design synthetic peptide and oligonucleotide probes and to develop innovative diagnostic methods in the biomedical field. The first part of the thesis focuses on the design and usage of synthetic peptides mimicking recombinant proteins. First, two peptide sequences mimicking conserved regions of the receptor-binding domains of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) spike proteins were synthesized via solid-phase peptide synthesis and immobilized onto a quartz crystal microbalance (QCM) sensor. Then, the sensor was treated with clinical serum samples that were previously determined to be immunoglobulin G (IgG) and immunoglobulin M (IgM) positive. It was determined that designed peptides bind to SARS-CoV-2 antibodies in a clinical sample. Results suggest that these peptides might be useful for the detection of SARS-CoV-2 antibodies by using different methods. The second part of the thesis focuses on DNA-based mutation detection. Since locked nucleic acids (LNAs) might hybridize with natural DNA sequences with a high affinity, melting temperature difference (ΔTm) between true match and mismatch was increased by designed LNA-DNA hybrid probes and the results were obtained by Tm analyses. This enhances specificity in mutation discrimination at an appropriate temperature. To increase affinity, a loop-mediated isothermal amplification (LAMP) method was designed. Conventional LAMP optimization was performed. LAMP amplification was shown in real-time through fluorescent measurement, detected colorimetrically, and products were verified via agarose gel electrophoresis. The probe was immobilized onto the QCM surface for mutation detection. Testing the required temperature for mutation detection on the QCM surface is ongoing. Outputs of this study might contribute to the future diagnostic studies after validation.
Benzer Tezler
- Computational imaging and inverse techniques for high-resolution and instantaneous spectral imaging
Başlık çevirisi yok
SEVİNÇ FİGEN ÖKTEM
Doktora
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Illinois at Urbana-ChampaignPROF. FARZAD KAMALABADI
PROF. RICHARD E. BLAHUT
- Kronik hepatit b hastalarında non-invaziv serum belirteçlerinin karaciğer fibrozisini ve nekroinflamasyonunu öngördürme değeri, yeni model geliştirme
The value of non-invasive serum biomarkers for predicting liver fibrosis and necroinflamation in chronic hepatitis B patients, development of A new model'
ŞEYMANUR SAĞLAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiKlinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. AYŞE BATIREL
- Development of nano-alloyed CdTeS quantum dots via two-phase synthesis method
İki faz yöntemiyle nano-alaşım CdTeS kuantum noktacıklarının sentezi
SACİDE MELEK KESTİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER ÜNLÜ
- Derin öğrenme ile görüntü bölütleme
Image segmentation with deep learning
ELİF IŞILAY ÜNLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET ÇINAR
- Dişhekimliğinde bilgisayarlı dijital fark (digital subtraction) radyografisinde kullanılmak üzere yeni bir dental yazılım programı hazırlanması ve in vitro -in vivo araştırmalarla etkinliğinin değerlendirilmesi
Develeopment of a novel dental software for digital subtraction radiography in dentistry and in vitro-in vivo evaluation of its' efficacy
SELİN GÖĞÜŞ
Doktora
Türkçe
2005
Radyoloji ve Nükleer TıpEge ÜniversitesiOral Diagnoz ve Radyoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ZUHAL TUĞSEL