Development of LSPR-based platform for early diagnosis of hiv
Hıv erken tanısına yönelik LSPR esaslı platform geliştirilmesi
- Tez No: 958810
- Danışmanlar: PROF. DR. ESMA VOLGA BULMUŞ ZAREIE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 90
Özet
İnsan Bağışıklık Yetmezlik Virüsü'nün (HIV) erken tanısı, özellikle düşük kaynaklı bölgelerde, hızlı, taşınabilir ve maliyet etkin teşhis araçlarına duyulan ihtiyaç nedeniyle hala kritik bir küresel sağlık sorunudur. Mevcut tanı yöntemleri, karmaşık ekipman ve eğitimli personele olan bağımlılıkları, uzun işlem süreleri gibi nedenlerle hasta başı tanı (POCD) uygulamalarında sınırlı kalmaktadır. Bu tez çalışmasında, HIV-1 enfeksiyonunun erken evresinde kanda serbestçe bulunan ve yaklaşık 12-14 gün içinde tespit edilebilen HIV-1 kapsid proteini (p24) hedeflenerek, lokalize yüzey plazmon rezonansı (LSPR) temelli bir biyosensör platformu geliştirilmiştir. Yüksek en-boy oranına sahip altın nanoçubuklar (GNR), hidroksilasyon ve silanizasyon ile modifiye edilen cam yüzeylere immobilize edilmiştir. Yüzey üzerine, kendiliğinden düzenlenen bir katman (SAM) ile EDC-NHS kimyası kullanılarak p24'e özgü nanobadiler kovalent olarak bağlanmıştır. Spesifik olmayan bağlanmaların önlenmesi amacıyla kazein ile yüzey bloklanmıştır. Özel tasarlanmış bir mikroakışkan çip kullanılarak PBS ve serum ortamında farklı p24 konsantrasyonları test edilmiştir. Platform, 1 pM seviyesinde bir tespit sınırı ve 50–100 pM arasında dinamik bir aralık göstermiştir. Raman ve FTIR analizleri yüzey modifikasyonlarını doğrularken, SEM analizinde yaklaşık 6,5–7 en-boy oranına sahip GNR morfolojisi belirlenmiştir. Küçük boyutlu ve yüksek afiniteye sahip nanobadi kullanımı, GNR yüzeyine yakınlığı koruyarak algılama verimliliğini artırmıştır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen platformun HIV'in erken teşhisi ve POCD uygulamaları için güçlü bir potansiyel sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The early detection of Human Immunodeficiency Virus (HIV) remains a significant global health challenge, especially in resource-limited settings where rapid, portable, and cost-effective diagnostics are essential. Current diagnostic methods are constrained by the need for complex equipment, trained personnel, and long processing times, limiting their suitability for point-of-care diagnostics (POCD). This study aims to develop a localized surface plasmon resonance (LSPR)-based biosensing platform for early HIV detection by targeting the HIV-1 capsid protein (p24), a key early biomarker. Gold nanorods (GNRs) with high aspect ratios were immobilized on hydroxylated and silanized glass surfaces, followed by the formation of a self-assembled monolayer to facilitate EDC-NHS-mediated nanobody immobilization specific to p24. The surfaces were blocked with casein to prevent non-specific interactions. A custom-designed microfluidic chip was employed to assess the sensor's performance in detecting varying p24 concentrations in both phosphate-buffered saline and serum. The biochip demonstrated a detection limit as low as 1 pM, a signaling capacity up to 500 nM, and a dynamic range of 50–100 pM, with consistent results in serum despite reduced signal intensity. Spectroscopic techniques including Raman and FTIR confirmed surface modifications, while SEM analysis showed GNR with aspect ratios of approximately 6.5–7, contributing to sensitivity. The use of nanobodies, due to their small size and high affinity, maintained close interaction with the GNR surface, optimizing detection efficiency. Overall, this platform presents a promising approach for early HIV diagnosis and the advancement of POCD technologies.
Benzer Tezler
- Development of gold nanoparticle-based plasmonic assay platform for Escherichia coli detection
Escherichia coli tayini için altın nanoparçacık temelli plazmonik deney platformu geliştirme
DUYGU ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Biyoteknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHU ARSLAN YILDIZ
YRD. DOÇ. ÜMİT HAKAN YILDIZ
- A new method for hydroxychloroquine detection
Hidroksiklorokinin belirlenmesi için yeni bir yöntem
DİLEK ÜNAL TAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- Development of silver nanoparticle probes for detection of coralyne
Coralyne tespiti için kolorimetrik gümüş nanoparçacık problarının geliştirilmesi
HATİCE MÜGE USTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- Polimerik mikro iğneler yardımı ile sıcak nokta mühendisliği ve sers etkinliğindeki rolü
Plasmonic hot spot engineering and the role of polymeric microneedles in sers efficacy
AYFER AYTAÇ ARSLAN
- Lokalize yüzey plazmon rezonansına dayalı sensör üretimi ve ölçüm sisteminin geliştirilmesi
Development of a sensor production and measurement system based on localized surface plasmon resonance
HAMİT ONUR IŞIK
