Biyosensör çalışmalarında kullanılmak üzere üç boyutlu yazıcı ile karbon pasta çalışma elektrodu üretimi
Production of carbon paste working electrode with three-dimensional printer for use in biosensor studies
- Tez No: 924126
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKKI MEVLÜT ÖZCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Kimya, Biochemistry, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Trakya Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bu çalışmada biyosensör tasarımlarında kullanılmak üzere düşük maliyetli, tek kullanımlık yeni karbon pasta elektrotları üretilmesi ve biyosensör olarak kullanılabilirliğinin gösterilmesi amaçlanmıştır. Literatürde pek çok bileşiğin kantitatif analizi için biyosensör sistemleri geliştirildiği ve bu amaçla çalışma elektrodu olarak katı elektrotlar, karbon pasta elektrotlar, yüzey baskılı elektrotlar, indiyum kalay oksit elektrotlar ve benzeri elektrot türlerinin elektrokimyasal ölçümlerde kullanıldığı belirtilmektedir. Bu elektrotların her birinin kendi içlerinde önemli kullanım handikapları vardır. Özellikle çeşitli enzim ve dokularının biyobileşen olarak kullanıldığı sensörlerde karbon pasta elektrot kullanımı yaygındır. Karbon pasta elektrotların oyuk kısmının her çalışma sonrasında temizlenmesi gerekir, bu temizleme işlemi sonrasında sıklıkla safsızlıklar oyuk içerisinde kalır ve bir sonraki ölçümlere etki eder. Bu çalışma ile yeni tek kullanımlık ve düşük maliyetli karbon pasta çalışma elektrotları üretilerek bu soruna çözüm bulunması amaçlanmıştır. Bu amaçla, tek kullanımlık karbon pasta elektrotlar SolidWorks yazılımı yardımı ile tasarlandı. Aralarından en iyi tasarım seçilerek, üretimi Formlabs 3+ Üç Boyutlu Yazıcı ile yapıldı. Basılan elektrotların potansiyostat bağlantısı için bakır, altın, kalay kaplı bakır ve platin iletken teller kullanıldı ve her birinin elektrokimyasal davranışları impedans spektroskopisi ile incelendi. Üretilen bu elektrotlar, kateşol tayini için tasarlanan lakkaz tabanlı amperometrik bir biyosensörün tasarımında kullanıldı. Geliştirilen 4 farklı biyosensörün tekrar üretilebilirlikleri ve tekrarlanabilirlik özellikleri incelendi. Tüm ölçümler, tampon varlığında bir çalışma hücresi içerisinde platin karşıt elektrot, Ag/AgCl referans elektrot ve çalışma elektrodundan oluşan üçlü elektrot sistemini içeren bir potansiyostat/galvanostat ile gerçekleştirildi. Sonuç olarak bu çalışmada; farklı iletken teller kullanılarak kullanım kolaylığı olan, hızlı ölçüm yapılabilen, duyarlı, tekrarlanabilirliği ve tekrar üretilebilirliği oldukça iyi olan, ucuz ve tek kullanımlık karbon pasta çalışma elektrotları üretildi.
Özet (Çeviri)
In this study, the aim was to produce low-cost, disposable new carbon paste electrodes for use in biosensor designs and to demonstrate their applicability as biosensors. The literature indicates that biosensor systems have been developed for the quantitative analysis of various compounds, and for this purpose, solid electrodes, carbon paste electrodes, screen-printed electrodes, indium tin oxide electrodes, and similar electrode types have been used in electrochemical measurements. Each of these electrodes has significant usage drawbacks. Particularly in sensors where various enzymes and tissues are used as biocomponents, the use of carbon paste electrodes is common. The cavity of carbon paste electrodes needs to be cleaned after each use; however, impurities often remain in the cavity after cleaning, affecting subsequent measurements. This study aimed to address this issue by producing new disposable and low-cost carbon paste working electrodes. To achieve this, disposable carbon paste electrodes were designed using SolidWorks software. The best design was selected and manufactured using the Formlabs 3+ 3D Printer. For the potentiostat connection of the printed electrodes, conductive wires made of copper, gold, tin-plated copper, and platinum were used, and their electrochemical behaviors were examined using impedance spectroscopy. The produced electrodes were used in the design of a laccase-based amperometric biosensor for catechol determination. The reproducibility and repeatability characteristics of four different developed biosensors were evaluated. All measurements were performed using a potentiostat/galvanostat with a three-electrode system consisting of a platinum counter electrode, an Ag/AgCl reference electrode, and a working electrode within a cell containing a buffer solution. As a result, in this study, low-cost, disposable carbon paste working electrodes were produced that offer ease of use, rapid measurement, high sensitivity, and excellent reproducibility and repeatability with the use of different conductive wires.
Benzer Tezler
- Surface acoustic wave resonator characterization for gas and liquid detection
Gaz ve sıvı algılama için yüzey akustik dalga rezonatör karakterizasyonu
OĞUZHAN AYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN COŞKUN KARALAR
- Computational and experimental approaches to develop doxycycline imprinted hydrogels for contact lenses
Kontakt lens uygulamalarında kullanılacak doksisiklin baskılı hidrojellerin deneysel ve hesaplamalı yaklaşımlar ile geliştirilmesi
TUĞÇE İNAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
- Preparation of functional surfaces using zeolite nanocrystals for biosensor and biomedical applications
Biyosensör ve biyomedikal uygulamalar için zeolit nanokristalleri kullanılarak fonksiyonel yüzeylerin oluşturulması
SALİH KAAN KİRDECİLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURCU AKATA KURÇ
PROF. DR. RAŞİT TURAN
- Moleküler imprint sol-jel polimer kaplı kuantum noktaların sentezi ve optik sensör uygulaması
Synthesis of quantum dots coated with molecularly imprinted sol-gel polymer for application of optical sensor
TANER ARSLAN
- Modified hydrogels based on N,N-dimethylaminoethyl methacrylate: Synthesis, characterization and mechanical properties
N,N-dimetilaminoetil metakrilat esaslı modifiye hidrojeller: Sentez, karakterizasyon ve mekanik özellikler
TAYYİBE ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
