Grafit temelli elektrokimyasal sensör ile yapay insan sıvılarında bakteri tespiti
Detection of bacteria in artificial human fluids with a graphite-based electrochemical sensor
- Tez No: 950161
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET ÇAĞRI SOYLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Escherichia coli (E. coli) tespiti, uzun analiz süresi, yüksek maliyetler ve özgüllük gereksinimi gibi dezavantajlara sahiptir. Son teknoloji elektrokimyasal biyosensörler maliyet açısından verimli ve uygulanması kolay olsa da, duyarlılıkları ve analiz süreleri hâlâ iyileştirilmeye ihtiyaç duymaktadır. Bu çalışmada, hızlı tespit, düşük maliyet ve yüksek duyarlılık elde etmek için manyetik çekirdek-kabuk (Fe2O3@CdSe/ZnS) kuantum noktalarını (MQD'ler) kullanan kâğıt tabanlı bir elektrokimyasal biyosensör sunulmuştur. Algılama tekniği olarak elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EİS) kullanan biyosensör, 102–108 CFU/mL konsantrasyon aralığında E. coli bakterileri için 2,7 × 102 CFU/mL'lik bir tespit sınırına ve %3,5781'lik bir bağıl standart sapmaya (RSD) ulaşmıştır. Optik açıdan, E. coli konsantrasyonu 104'ten 107 CFU/mL'ye istikrarlı bir şekilde arttıkça, kuantum noktalarının floresan ömründe %60'tan fazla söndürülme gözlenmiştir. Bu hibrit biyosensör, 30 dakikalık hızlı bir analiz süresiyle hızlı, oldukça hassas E. coli tespiti sağlamıştır. Bu çalışma, elektrokimyasal ve optik biyosensör sistemlerinin tespit avantajlarını ilk kez grafit tabanlı bir kâğıt sensörde birleştirmesi bakımından, yerinde tanı uygulamalarının gereksinimlerini karşılama potansiyeline sahiptir. Üretim için optimize edilmiş, taşınabilir, grafit tabanlı sensör sisteminin gerçek gıda örnekleri, çevresel örnekler ve özellikle tıbbi klinik örnekler üzerindeki performansını incelemeyi amaçlayan gelecekteki çalışmaların umut verici olacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
Escherichia coli (E. coli) detection suffers from slow analysis time and high costs, along with the need for specificity. While state-of-the-art electrochemical biosensors are cost-efficient and easy to implement, their sensitivity and analysis time still require improvements. In this work, we present a paper-based electrochemical biosensor utilizing magnetic core-shell Fe2O3@CdSe/ZnS quantum dots (MQDs) to achieve fast detection, low cost, and high sensitivity. Using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) as the detection technique, the biosensor achieved a limit of detection of 2.7 × 102 CFU/mL for E. coli bacteria across a concentration range of 102–108 CFU/mL, with a relative standard deviation (RSD) of 3.5781%. From an optical perspective, as E. coli concentration increased steadily from 104 to 107 CFU/mL, quantum dot fluorescence showed over 60% lifetime quenching. Thus, this hybrid biosensor provides rapid, highly sensitive E. coli detection with a fast analysis time of 30 min. This study, which combines the detection advantages of electrochemical and optical biosensor systems in a graphite-based paper sensor for the first time, has the potential to meet the needs of point-of-care applications. It is thought that future studies that will aim to examine the performance of the production-optimized, portable, graphite-based sensor system on real food samples, environmental samples, and especially medical clinical samples will be promising.
Benzer Tezler
- Organofosfat türü pestisitlerin tayinine yönelik elektrokimyasal impedans temelli sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical impedance-based sensor for the detection of pesticides type organophosphate
ZİHNİ ONUR UYGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YUSUF DİLGİN
- Gıda güvenliği açısından önem taşıyan bazı maddelerin elektrokimyasal tayinleri
Electrochemical determination of some substances important for food safety
ÖZGE KOYUN
- Nanomalzeme temelli elektrokimyasal sensör ve biyosensörlerin geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of nanomaterials-based electrochemical sensors and biosensors and their applications
İREM UYSAL
- Dopamin tayini için manyetit nanopartikül temelli elektrokimyasal sensör geliştirilmesi
Development of electrochemical sensor based on magnetite nanoparticles for determination of dopamine
İLKNUR KASIMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
BiyokimyaDumlupınar ÜniversitesiBiyokimya Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. DERYA KOYUNCU ZEYBEK
- Kuersetin tayini için grafitik karbon nitrür temelli elektrokimyasal sensör hazırlanması
Preparation of an electrochemical sensor based on graphitic carbon nitride for detection of quercetin
KHADIJA VALIYEVA
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
KimyaSelçuk ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİH ZEKİ BAŞ