Preparation of molecularly imprinted nanoparticle-based surface plasmon resonance (SPR) sensors for angiotensin-II detection from human serum
İnsan serumundan anjiotensin-II tespiti için moleküler baskılanmış nanopartikül temelli yüzey plazmon rezonans (SPR) sensörlerinin hazırlanması
- Tez No: 961561
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖZDE BAYDEMİR PEŞİNT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Adana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Anjiyotensin II (AgII), renin-anjiyotensin-aldosteron (RAAS) sisteminin işleyişinde görev alan kısa zincirli bir peptittir. Vücutta gerçekleşen birçok fizyolojik sürecin düzenlenmesinde aktif rol alır. Güçlü bir vazokonstriktör olarak işlev görür. Ayrıca sıvı-elektrolit dengesinin korunmasına da katkı sağlar. AgII'nin önemi yalnızca fizyolojik düzenleyici görevleriyle sınırlı değildir; aynı zamanda çeşitli kardiyovasküler ve metabolik hastalıklarda bir biyobelirteç (biomarker) olarak da değerlendirilir. Hipertansiyon, kalp yetmezliği ve kronik böbrek hastalığı gibi klinik durumlarda, plazma veya idrarda artmış AgII düzeylerinin gözlenmesi, bu hastalıkların altta yatan fizyolojik süreçlerine dair önemli ipuçları sunar. Bu bağlamda, AgII düzeylerinin ölçülmesi, söz konusu hastalıkların erken evrelerinde tanı koyma ve hastalık seyrini izleme açısından değerli bilgiler sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, insan serumundan AgII'yi tespit etmek için moleküler baskılanmış nanopartikül tabanlı yüzey plazmon rezonans (SPR) sensörlerinin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, moleküler baskılama yöntemi kullanılarak AgII-baskılanmış (AgII-MIP) ve baskılanmamış (NIP) nanopartiküller sentezlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküller Zeta-boyut ölçümü, Geçirgen Elektron Mikroskobu (TEM), Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ve FTIR Spektroskopisi teknikleri ile kapsamlı bir analizden geçirilmiştir. Zeta-boyut ölçümleri neticesinde, AgII-MIP ve NIP nanopartiküllerinin partikül boyutları sırasıyla 46.51 nm ve 48.97 nm olarak bulunmuştur. Nanopartiküller daha sonra SPR çipinin yüzeyini kaplamak için kullanılmıştır. Böylelikle AgII-MIP nanopartikül kaplı SPR çip (AgII-MICspr) ve NIP nanopartikül kaplı SPR çip (NICspr) başarılı bir şekilde elde edilmiştir. Çiplerin Temas Açısı ve Atomik Kuvvet Mikroskobu ile karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Çeşitli konsantrasyonlarda AgII çözeltileri (3-100 pg/mL) hazırlanmış ve bu çözeltiler AgII-MICspr çipi ile etkileştirilmiştir. AgII-MICspr çipi, çok düşük AgII konsantrasyonu (3 pg/mL) için bile hassas tespit yeteneği göstermiştir. Ayrıca AgII-MICspr ve NICspr çipleri kullanılarak seçicilik çalışmaları da yapılmıştır. Burada, Anjiyotensin I (AgI) ve Vazopressin (Vp) yarışmacı olarak kullanılmıştır. AgII-MICspr çipinin AgII'ye karşı seçiciliğinin AgI ve Vp moleküllerine kıyasla sırasıyla 4.75 ve 5.43 kat daha yüksek olduğu belirlenmiştir. AgII-MICspr çipi kullanılarak tekrar kullanılabilirlik çalışmaları yapılmış ve 10 tekrar sonucunda dahi çipin bağlanma bölgelerindeki işlevselliğini koruduğu gözlenmiştir. İnsan serumundan AgII tespit çalışmaları yapılmıştır. Çip bu kompleks ortamdan çok düşük konsantrasyondaki AgII'yi seçici olarak tespit edebilmiştir.
Özet (Çeviri)
Angiotensin II (AgII) is a short-chain peptide involved in the functioning of the renin-angiotensin-aldosterone (RAAS) system. It is actively involved in controlling many physiological activities within the human body. It acts as a powerful vasoconstrictor. It also contributes to the maintenance of fluid-electrolyte balance. The importance of AgII is not limited to its physiological regulatory functions; it is also evaluated as a biomarker in various cardiovascular and metabolic diseases. In clinical conditions such as hypertension, heart failure and chronic kidney disease, the observation of increased AgII levels in plasma or urine provides important clues about the underlying physiological processes of these diseases. In this context, measuring AgII levels provides valuable information for diagnosing these diseases in the early stages and monitoring the course of the disease. This study aims to develop molecularly imprinted nanoparticle-based surface plasmon resonance (SPR) sensors for the detection of AgII from human serum. To achieve this, AgII-imprinted (AgII-MIP) and non-imprinted nanoparticles (NIP) were synthesized using the molecular imprinting method. The synthesized nanoparticles underwent detailed analysis through Zeta-size measurements, Transmission Electron Microscopy (TEM), Scanning Electron Microscopy (SEM), and FTIR spectroscopy techniques. According to the data obtained from Zeta-size measurements, the particle sizes of AgII-MIP and NIP nanoparticles were determined as 46.51 nm and 48.97 nm, respectively. The nanoparticles were then used to coat the surface of the SPR chip. Thus, SPR chips coated with AgII-MIP nanoparticles (AgII-MICspr) and NIP nanoparticles (NICspr) were successfully obtained. Characterization studies of the chips were carried out by Contact Angle and Atomic Force Microscopy. AgII solutions were made at a range of concentrations (3-100 pg/mL) and these solutions were interacted with the AgII-MICspr chip. The AgII-MICspr chip showed sensitive detection ability even for very low AgII concentration (3 pg/mL). In addition, selectivity studies were performed using AgII-MICspr and NICspr chips. Here, Angiotensin I (AgI) and vasopressin (Vp) were used as competitors. It was determined that the selectivity of the AgII-MICspr chip against AgII was 4.75 and 5.43 times higher than AgI and Vp molecules, respectively. Reusability studies were performed using the AgII-MICspr chip and it was observed that the chip preserved its functionality in the binding regions even after 10 repetitions. AgII detection studies were conducted from human serum. The chip was able to selectively detect very low concentrations of AgII even in this complex environment.
Benzer Tezler
- Bakır tayini için yüzey plazmon rezonans temelli biyosensörlerin hazırlanması
Preparation of surface plasmon resonance based biosensor for determination of copper
VOLKAN SAFRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
BiyokimyaHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECDET SAĞLAM
- Amoksisilin baskılanmış yüzey plazmon rezonans nanosensörler
Amoxicillin imprinted surface plasmon resonance nanosensors
SONA FAALNOURI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADİL DENİZLİ
- Gıdalarda histamin tayini için yüzey plazmon rezonans biyosensörlerinin geliştirilmesi
The development of surface plasmon resonance (SPR) biosensors for dedection of histamine in foods
AYŞEGÜL RAHTUVANOĞLU
Doktora
Türkçe
2021
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN KARACAN
- Mikroalbumin tayini için SPR temelli nanosensörlerin hazırlanması
Preparation of SPR based nanosensors for microalbumin assays
MELTEM KOCA ESENTÜRK
- Antiretroviral ilaç baskılanmış polimerik nanopartiküllerin hazırlanması, karakterizasyonu ve nazal salınım sistemlerde kullanılması
Preparation and characterization of antiretroviral drug imprinted polymeric nanoparticles as nasal release systems
CANSUN ARIKAN