Yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi tekniği kullanılarak hedef DNA dizi tayini
Detection of target DNA sequence by using surface enhanced Raman spectroscopy technique
Yazar: MEHMET ŞÖFÖROĞLU
Danışman: PROF. DR. İSMAİL HAKKI BOYACI
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Gıda Mühendisliği = Food Engineering

Özet:
Bu çalışma kapsamında yüzeyde güçlendirilmiş Raman spektroskopisi (YGRS) tekniği kullanılarak hassas deoksiribonükleik asit (DNA) biyosensörü geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. Bu amaçla farklı özelliklere sahip iki manyetik partikül (Altın kaplı manyetik küre ve silika kaplı 3-aminopropiltrietoksisilan (APTS) modifiyeli manyetik nanopartikül) kullanılmıştır. Bunların yanında, YGRS etiketi olan 5,5-dithiobis (2-Nitrobenzoik asit) (DTNB) ile kaplanarak YGRS aktif hal getirilen ve bu sayede hedef dizilim varlığının saptanmasına olanak sağlayan altın nanoçubuklar kullanılmıştır. Çalışmada ilk adım olarak kullanılacak tüm partiküllerin yüzey modifikasyonlarını en düzgün şekilde yapabilmek ve ardından kurgulanan sistemden en iyi şekilde yararlanabilmek adına deney basamaklarındaki parametrelerin optimizasyonu yapılmıştır. Ardından genetik modifiye organizmaların (GMO) hızlı, seçici ve hassas bir şekilde analiz edilebilmesi amacıyla `sandviç analizi' olarak bilinen sistem uygulanmıştır. Bu sisteme göre hedef dizilime spesifik problarla modifiye edilmiş manyetik partikül, hedef dizilimin ortamdan seçici olarak ayrımına olanak sağlarken; DTNB ile kaplanmış altın nanoçubuklar ise DTNB molekülüne ait olan simetrik NO2 gerilmesine ait bant üzerinden gidilerek hedef dizilimin tayinine olanak sağlamaktadır. GMO analizine yönelik geliştirilen sisteme ait oluşturulan kalibrasyon eğrisinde 50-1000 nM aralığında çalışılmış ve elde edilen bant şiddetleri arasındaki R2 değeri 0,955 olarak bulunmuştur.

Abstract:
Within the scope of this study, development of a sensitive deoxyribonucleic acid (DNA) biosensor by using surface enhance Raman spectroscopy (SERS) technique was studied. For this purpose two kinds of magnetic nanoparticles (Gold coated magnetic sphere and silica coated 3-aminopropyltriethoxysilane (APTS) modified magnetic nanoparticle) were used. Besides all these, gold nanorods which were become SERS active by coating with one of the SERS label molecule 5,5-dithiobis (2-Nitrobenzoic acid) (DTNB) and thus enables the detection of target sequences were used. In the first step of the study, all of the parameters in each step were optimized to ensure proper surface modifications for the nanoparticles and get the most out of the edited system. After that a system that is called `sandwich assay? was applied for rapid, selective and sensitive detection of genetic modified organisms (GMO). According to the system magnetic particles coated with target specific probes were enabled selective seperation of the target sequence from the media and DTNB coated nanorods made it possible to detect target sequence by following the symmetric NO2 stretching band that incident to DTNB molecule. To obtain calibration curve from the system that developed for GMO analysis, it was studied between 50-1000 nM target sequence molarities and R2 between the band intensities was 0,955.