Circulating tumor DNA (ctDNA) detection by magnetic bead-assisted electrochemical biosensor system
Manyetik boncuk destekli elektrokimyasal biyoensör sistemiyle dolaşımdaki tümör DNA'sının (ctDNA) tespiti
- Tez No: 934308
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NİMET YILDIRIM TİRGİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 104
Özet
Bu tez, kanserin önemli bir biyobelirteci ve sıvı biyopsinin temel taşı olan dolaşımdaki tümör DNA'sının (ctDNA) tespiti için yüksek hassasiyetli ve seçici bir yöntem geliştirmeyi amaçlamıştır. Sıvı biyopsi, geleneksel doku biyopsilerine minimal invaziv bir alternatif sunarak erken kanser tespiti, tedavi izleme ve kişiselleştirilmiş tıp için umut verici bir yaklaşım sağlamaktadır. Sıvı biyopsiler, tümörlerden vücut sıvılarına dökülen ctDNA parçalarını analiz ederek tümörün genetik yapısının gerçek zamanlı bir görünümünü sunmaktadır. Bu çalışmada, hedef ctDNA dizisinin başarılı bir şekilde çoğaltıldığını doğrulamak ve Ligaz Zincir Reaksiyonu (LCR) koşullarını optimize etmek için jel elektroforezi kullanılmıştır. Bu optimizasyon, etkili ve spesifik amplifikasyon için uygun sıcaklık, bağlanma süresi, enzim konsantrasyonu, prob konsantrasyonu ve döngü sayısının belirlenmesini içermiştir. Ayrıca jel elektroforezi, LCR testinin seçiciliğini değerlendirmek için uyumsuzlukların analizine de olanak tanımıştır. Hassasiyetin artırılması ve kantitatif ölçümlerin elde edilmesi amacıyla floresans analizi kullanılmıştır. Bu yöntem, amplifikasyon sürecinin gerçek zamanlı olarak izlenmesine olanak sağlayarak reaksiyon kinetiği hakkında değerli bilgiler sunmuştur. Önemli bir şekilde, floresans analizi, jel elektroforezine kıyasla daha düşük ctDNA konsantrasyonlarının tespit edilmesini sağlamış ve bu da erken kanser teşhisi için kritik bir önem taşımıştır. Ayrıca, bu teknik, tek nükleotid polimorfizmleri (SNP) arasında ayrım yaparak spesifik mutasyonların tanımlanmasına yardımcı olmuştur. Son olarak, ctDNA tespitinin hassasiyetini ve seçiciliğini daha da artırmak için elektrokimyasal analiz kullanılmıştır. Bu yaklaşım, serum gibi karmaşık biyolojik örneklerde bile ctDNA'nın son derece düşük konsantrasyonlarda tespit edilmesi avantajını sunmuştur. Elektrokimyasal analiz, tedavi yanıtının izlenmesi ve hastalık progresyonunun değerlendirilmesi için gerekli olan ctDNA seviyelerinin hassas bir şekilde ölçülmesini sağlamıştır. Ayrıca, bu yöntemin taşınabilir ve nokta-yerinde teşhis cihazlarının geliştirilmesini kolaylaştıracak şekilde miniaturizasyon potansiyeli bulunmaktadır. Sonuç olarak, bu araştırma, jel elektroforezi, floresans analizi ve elektrokimyasal analiz yöntemlerinin güçlü yönlerini birleştirerek ctDNA tespiti için yüksek hassasiyetli ve seçici bir yöntem geliştirmeyi başarmıştır. Bu bütünleşik yaklaşım, erken kanser teşhisi, kişiselleştirilmiş tedavi stratejilerinin ilerletilmesi ve nihayetinde hasta sonuçlarının iyileştirilmesi açısından önemli bir potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
This thesis aimed to develop a highly sensitive and selective method for detecting circulating tumor DNA (ctDNA), recognizing its importance as a critical biomarker in cancer and a cornerstone of liquid biopsy. Liquid biopsy, a minimally invasive alternative to traditional tissue biopsies, offers a promising approach for early cancer detection, treatment monitoring, and personalized medicine. By analyzing ctDNA fragments shed from tumors into bodily fluids, liquid biopsies provide a real-time snapshot of the tumor's genetic makeup. This research employed a combination of techniques, beginning with gel electrophoresis to verify the successful amplification of the target ctDNA sequence and optimize the Ligase Chain Reaction (LCR) conditions. This involved determining the optimal temperature, annealing time, enzyme concentration, probe concentration, and cycle number for efficient and specific amplification. Gel electrophoresis also enabled the analysis of mismatches to assess the selectivity of the LCR assay. Fluorescence analysis was employed to achieve greater sensitivity and quantitative measurements. This method allowed for real-time monitoring of the amplification process, providing valuable insights into the reaction kinetics. Importantly, fluorescence analysis enabled the detection of lower ctDNA concentrations compared to gel electrophoresis, crucial for early cancer detection. Furthermore, this technique allowed for the distinction between single nucleotide polymorphisms (SNPs), aiding in the identification of specific mutations. Finally, electrochemical analysis was utilized to further enhance the sensitivity and selectivity of ctDNA detection. This approach offered the advantage of detecting ctDNA at extremely low concentrations, even within complex biological samples like serum. The electrochemical analysis also provided precise measurements of ctDNA levels, which are essential for monitoring treatment response and disease progression. Additionally, this method has the potential for miniaturization, facilitating the development of portable and point-of-care diagnostic devices. In conclusion, this research successfully developed a highly sensitive and selective method for ctDNA detection by combining the strengths of gel electrophoresis, fluorescence analysis, and electrochemical analysis. This integrated approach holds significant promise for advancing early cancer diagnosis, personalized treatment strategies, and ultimately, improving patient outcomes.
Benzer Tezler
- Tümör tanı ve izlemi için dolaşımdaki serbest DNA'nın tayinine yönelik spesifik bir biyosensör sistemi geliştirilmesi
Development of A specific biosensor system for the determination of circulating free DNA for tumor diagnosis and monitoring
ZİHNİ ONUR UYGUN
Doktora
Türkçe
2020
BiyokimyaEge ÜniversitesiTıbbi Biyokimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERHAN GİRGİN SAĞIN
- Liquid biopsy analysis in Glioma: Pre-operative detection of IDH1, IDH2 and tert gene mutations in circulating free tumor DNA
Glıoma'da likit biyopsi analizi: Kanda dokaşan serbest tümör DNA'sındaki IDH1, IDH2 ve tert gen mutasyonlarının pre-operatif tespiti
MAİDE NUR PAKSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
GenetikBahçeşehir ÜniversitesiSağlık Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TİMUÇİN AVŞAR
- Over kanseri tespiti için dolaşımdaki tümör DNA'sı ile metilasyon panelinin geliştirilmesi
Development of methylation panel with circulating tumor DNA for ovarian cancer detection
TUĞÇE ŞENTÜRK KIRMIZITAŞ
Doktora
Türkçe
2024
Biyolojiİstanbul ÜniversitesiMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TUBA GÜNEL
- Onkolojik FDG pet/bt'de elde edilen SUV MAX değerleri ile cell free dna miktarlarının karşılaştırılması
Comparison of SUV MAX values obtained by oncological FDG PET/CT with cell free dna levels
FATMANUR ÇELİK
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
GenetikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiNükleer Tıp Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YUSUF ZİYA TAN
- Kanserli hastalarda cell free dna ve tümör dokusundan telomer uzunluğu bakılması
Başlık çevirisi yok
MİNE URFALI
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
GenetikÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiTıbbi Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SILAN