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: Biyoteknoloji, Biyomühendislik, Biotechnology, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Biyosensörler, Elektrokimyasal empedans spektroskopisi, Biosensors, Electrochemical impedance spectroscopy
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Sera domates üretiminde aşı uygulaması ile elde edilen çift kök sistemine sahip domateslerin verim ve kalite yönünden üstünlükleri üzerine bir araştırma
Başlık çevirisi yok
ALİ DİZDAROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAHRETTİN MECİT
- Isı değiştirgeç ağlarının optimum sentezi
Başlık çevirisi yok
SERAP CESUR
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Kimya MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BENO KURYEL
- Söğüt (GD Bilecik) yöresindeki mesozoyik yaşlı tortul istifinin stratigrafisi ve sedimantolojik incelenmesi
Stratigraphical and sedimentological investigation of the mesozoic sedimentary units of Söğüt area (se Bilecik)
ERDOĞAN TEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Jeoloji MühendisliğiAnkara ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BAKİ VAROL