Peptid temelli elektrokimyasal biyosensör geliştirilmesi ve uygulamaları
Development of peptide based electrochemical biosensor and its applications
Yazar: PELİN SAYAR
Danışman: PROF. DR. KADRİYE ARZUM ERDEM GÜRSAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı / Biyomedikal Teknolojiler Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Tez çalışmasında öncelikle tek kullanımlık kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyine dönüşümlü voltametri (CV) tekniği kullanılarak elektropolimerizasyonla kurkumin (Kur) modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. PGE yüzeyinde elektropolimerize kurkumininin Alüminyum (Al), Nikel (Ni) ve Bakır (Cu) metalleri ile etkileşimi diferansiyel puls voltametrisi (DPV) tekniği kullanılarak voltametrik incelenmiştir. Elde edilen sinyaller kıyaslandığında kurkumin-metal kompleksleri arasında en fazla etkileşimin Cu(II) varlığında gerçekleştiği görülmüştür. Poli(Kur)-Cu(II)/PGE'nin elektrokimyasal karakterizasyonu elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve CV ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. Kurkumin ve bakırın farklı konsantrasyon oranlarında etkileşimleri impedimetrik yöntemle incelenmiştir. 

Alzheimer Hastalığı (AH) biyobelirteci olarak bilinen Amiloid βeta (Aβ) (1-42) peptidinin PGE yüzeyine immobilizasyonu aşamasında sıcaklık ve konsantrasyondaki değişimin elektrot yanıtına etkisi impedimetrik yönteme dayalı incelenmiş olup deneysel koşulların optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. 

Tez çalışması kapsamında, poli(Kur)-Cu(II)/PGE elektrotların yanısıra kontrol deneyleri sadece kurkumin ve sadece Cu(II) içeren örneklerle hazırlanmış elektrotlar varlığında gerçekleştirilmiş olup elektrotların yüzeyine Aβ (1-42) peptidinin immobilizasyonu sonrasında EIS tekniğine dayalı analizler yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, Aβ (1-42) peptidinin en fazla poli(Kur)-Cu(II)/PGE elektrot yüzeyine bağlandığı sonucuna varılmıştır.

Abstract:
In this study, curcumin (Cur) modification was firstly carried out by electropolymerization on the surface of disposable pencil graphite electrode (PGE) using cyclic voltammetry (CV) technique. The interaction of electropolymerized curcumin with Aluminum (Al), Nickel (Ni) and Copper (Cu) metals on the PGE surface was investigated voltammetrically using differential pulse voltammetry (DPV) technique. In contrast to the signals observed in this experiment, the highest interaction between curcumin-metal complexes was occured in the presence of Cu(II). Electrochemical characterization of poly(Cur)-Cu(II)/PGE was carried out by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and CV. The interaction of curcumin with Cu(II) at different concentration ratios was performed and accordingly, the impedimetric measurument was done. 

Amyloid βeta (Aβ) (1-42) is known as the biomarker of Alzheimer's Disease (AD).  The effect of Aβ (1-42) concentration and temperature upon to the electrode response was investigated impedimetrically, and the experimental conditions were optimized.

Under the scope of this study, both poly(Cur)-Cu(II)/PGE electrodes and the control experiments were carried out using the electrodes prepared with samples containing only curcumin and only Cu(II). After immobilization of Aβ (1-42) peptide on the electrode surface,  impedimetric analysis was performed. According to these results, it was concluded that Aβ (1-42) peptide interacts and binds as the most to the surface modified with poly(Cur)-Cu(II)/PGE.