Ferritin tayinine yönelik elektrokimyasal impedans spektroskopisi esaslı immunosensör geliştirilmesi
Development of electrochemical impedance spectroscopy based immunosensor for ferritine determination
Yazar: UMUT MENGÜLLÜOĞLU
Danışman: PROF. DR. ERHAN DİNÇKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2018
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Ferritin dünyada insan popülâsyonunda çok yaygın bir şekilde görülen demir eksikliği anemisinin en önemli belirteçlerinden biridir. Bunun yanı sıra bir akut faz reaktanı olarak pek çok enflamasyon durumunda ve bazı durumlarda da bir tümör marker olarak tayini önem taşımaktadır. 
Bu önemli nedenlerden dolayı proje kapsamında ferritin tayinine yönelik yeni bir impedimetrik immünosensör geliştirildi. Temel prensip olarak antijen  –  antikor etkileşimine dayalı afinite temelli bir biyosensör sistemi geliştirildi ve sensör yüzeyinde meydana gelen değişimler elektrokimyasal impedans spektroskopisi ile izlendi. Söz konusu değişimlerden yola çıkılarak ferritin tayini gerçekleştirildi. Antijen  –  antikor etkileşimi anti ferritin antikoru ile ferritin biyomolekülleri arasında gerçekleştirildi. İmmünosensör sisteminin hassasiyeti, kullanılan sensör yüzeylerinin çeşitli yöntemlerle modifikasyonları neticesinde arttırıldı. 
Anti ferritin antikorları altın elektrot yüzeyine 11 – merkaptoundekanoik asit (11 – MUA) ile oluşturulan kendiliğinden oluşan tek tabaka (SAM) üzerinden kovalent bağlarla immobilize edildi. Ferritin antijenleri, yüzeye immobilize edilen antikorlarla etkileşimleri sonucunda elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EİS) sistemi ile tayin edildi. Geliştirilen biyosensör sistemi 2,5 – 400 pg/mL ferritin konsantrasyonlarında doğrusal tayin aralığına sahiptir. Biyosensörün tekrar üretilebilirlik ve tekrarlanabilirlik sonuçları ise oldukça tutarlıdır.

Abstract:
Ferritin is one of the most important markers of iron deficiency anemia, which is very common in human populations around the world. In addition, it is important as an acute phase reactant in many cases of inflammation and in some cases as a tumor marker. 
Due to these important reasons, a new impedimetric immunosensor for the determination of ferritin was developed under the project. As a basic principle, an affinity - based biosensor system based on antigen - antibody interaction was developed and the changes on the sensor surface were observed by electrochemical impedance spectroscopy. Ferritin determination was carried out by way of the mentioned changes. Antigen - antibody interaction was carried out between the anti-ferritin antibody and the ferritin biomolecules. The sensitivity of the immunosensor system has been increased as a result of various modifications of the sensor surfaces used.
Anti-ferritin antibodies were covalently immobilized onto the gold electrode surface via a self-assembled monolayer (SAM) of 11 - mercaptoundecanoic acid (11 – MUA). Ferritin antigens were detected by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) as a result of their interaction with surface-immobilized antibodies. The developed biosensor system has a linear range of                        2.5 to 400 pg/mL ferritin. The reproducibility and repeatability results of the biosensor are highly consistent.