Development of enzyme-based electrochemical biosensing platforms
Enzim tabanlı elektrokimyasal biyoanaliz platformlarının geliştirilmesi
- Tez No: 967626
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SEVİNÇ KURBANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Eczacılık ve Farmakoloji, Pharmacy and Pharmacology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bu tez, yenilikçi elektrokimyasal enzim temelli biyoanaliz platformlarının sistematik tasarımı ve optimizasyonunu sunmaktadır. Her bir platform, kritik analitik tespit gereksinimlerine yanıt vermek amacıyla geliştirilmiştir. Çalışmanın temel amacı; özgüllük, duyarlılık ve uygulama pratikliğini artırarak bu sistemlerin geniş bir alanda kullanılabilirliğini sağlamaktır. Birinci platformda, alkalin fosfataz enzimi hem çözelti bazlı hem de yüzeye immobilize edilmiş konfigürasyonlarda kullanılmıştır. Ayrıca alkalin fosfataz enzimi'nin tayini substrat üzerinden de raporlanmıştır. Çözelti bazlı formatta, alkalin fosfataz enzim aktivitesinin siyanobakteriyel peptit Anabaenopeptin B tarafından inhibisyonu araştırılmıştır. 1 ppm konsantrasyonundaki Anabaenopeptin B, enzimatik aktivitede %49'luk bir inhibisyona neden olmuştur. Yüzeye immobilizasyon çalışmalarında, optimizasyon süreci sonucunda, Levamizol tespiti için 7,2 nM gibi mükemmel bir tespit sınırına sahip, biyolojik matrislerde (örneğin idrar) üstün performans gösteren yüzeye immobilize alkalin fosfataz biyosensörü geliştirilmiştir. İkinci platformlarda ise, Tirozinaz hem çözelti bazlı hem de yüzey immobilize konfigürasyonlarda kullanılmıştır. Çözelti ortamındaki çalışmalarda, Diazinon tarafından Tirozinaz inhibisyonu takip edilmiştir. Yüzey immobilize stratejisi için, özgün sentezlenmiş iletken polimeri ve amino-fonksiyonel kuantum noktalarından oluşan yeni bir nanokompozit tirozinaz biyosensörü oluşturulmuştur. Bu sistem, 23 nM tespit sınırı ve 30 gün sonunda %77,86 enzim aktivitesini koruma başarısı ile katekol tespitinde yüksek analitik performans sergilemiştir. Genel olarak, geliştirilen biyosensör sistemleri analitik performans, pratik uygulanabilirlik ve mekanistik anlayış açısından önemli ilerlemeler sunmakta olup, çevresel izleme, klinik tanı ve farmasötik analiz alanlarında geniş kullanım alanı bulmuştur.
Özet (Çeviri)
This thesis presents the systematic design and optimization of novel electrochemical enzyme-based biosensor and biosensing platforms, each addressing critical analytical detection requirements. The aim was to improve specificity, sensitivity, and practicality for application across a broad spectrum of fields. The first platforms designed used alkaline phosphatase in both solution-based and surface-immobilized configurations. The detection of Alkaline Phosphatase is also reported via its substrate. In a solution, the inhibition of Alkaline Phosphatase activity by the cyanobacterial peptide Anabaenopeptin B was investigated. A concentration of 1 ppm Anabaenopeptin B resulted in 49% inhibition of enzymatic activity. For the surface immobilized strategy, optimization resulted in a highly sensitive surface immobilized Alkaline Phosphatase biosensor for levamisole, featuring an excellent limit of detection of 7.2 nM and improved performance in biological matrices, such as urine. The second platform used Tyrosinase in both solution-based and surface-immobilized configurations. In solution-based studies, Tyrosinase inhibition was followed by Diazinon. For the surface immobilized strategy, a novel nanocomposite tyrosinase biosensor was prepared comprising a novel conducting polymer and aminofunctionalized quantum dots. The system exhibited excellent analytical performance for catechol detection with an limit of detection of 23 nM, and maintained 77.86% activity after 30 days. Collectively, these biosensor systems constitute significant advances in analytical performance, practical applicability, and mechanistic understanding, with key inferences for environmental monitoring, clinical diagnostics, and pharmaceutical analysis.
Benzer Tezler
- DNA functionalized nanoparticles in nanobiosensor and sensor array development for molecular diagnostics and in vitro identification of biomolecules
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA SALİH HIZIR
Doktora
İngilizce
2018
BiyolojiUniversity at Albany, State University of New YorkProf. Dr. MEHMET YİĞİT
- Functional conjugated polymers
Fonksiyonel konjuge polimerler
HÜSEYİN AKBULUT
Doktora
İngilizce
2015
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. YUSUF YAĞCI
- Et ve balıklarda tazelik indikatörü olarak nanobiyosensörlerin geliştirilmesi
Development of nanobiosensors as freshness indicator for meat and fish
ÖMER MİNDİVANLİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
KimyaAfyon Kocatepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. METİN ÖZGÜL
PROF. DR. ERDAL ÇELİK
- Çapraz bağlı etoksile akrilat reçinesine enzim immobilizasyonu
Enzyme immobilization on cross-linked ethoxylate achrylate resin
GAREN KARABURUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaMarmara ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EFE BATURHAN ORMAN
PROF. DR. AYŞE OGAN
- Development of a new ethanol biosensor based on polyfluorene-g- poly(ethyleneglycol) and multiwalled carbon nanotubes
Polifluorene-g-poli(etilenglikol) ve çok duvarlı karbon nanotüp yapısına dayalı yeni etanol biyosensensör geliştirilmesi
SIDDIKA AYBÜKE DENİZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizikokimya Ana Bilim Dalı
PROF. LEVENT KAMİL TOPPARE
DOÇ. DR. SANİYE SÖYLEMEZ