Ürik asit tayinine yönelik moleküler baskılanmış yüzey plazmon rezonans sensör hazırlanması
Development of molecular imprinted surface plasmon resonance biosensor for uric acid determination
Yazar: ASLI GÖÇENOĞLU SARIKAYA
Danışman: DOÇ. DR. BİLGEN OSMAN
Uludağ Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2016
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu çalışmada, ürik asit (UA) tayini için tanıma aracı olarak moleküler baskılanmış
nanopartiküllerin kullanıldığı yüzey plazmon rezonans (SPR) sensör hazırlanmıştır.
Sensör, SPR sensörün altın yüzeyinin UA baskılanmış poli(hidroksietil metakrilatmetakriloil-
amido-sistein metil ester)-Fe3+ [poli(HEMA-MAC)-Fe3+] nanopartiküller ile
modifiye edilmesi ile hazırlandı. Fonksiyonel monomer (MAC) ve kalıp molekül (UA)
arasındaki ön-organizasyon metal-şelat etkileşimi ile gerçekleştirildi. Metal iyonu
olarak Fe3+ iyonu kullanıldı. Hazırlanan MAC-Fe3+-UA kompleksi FTIR tekniği
kullanılarak karakterize edildi. Poli(HEMA-MAC)-Fe3+ nanopartiküller FTIR,
elementel analiz, FE-SEM, CTEM, EDS, zeta boyut dağılımı analizleri ile karakterize
edildi. UA baskılanmış poli(HEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensör nanopartikül çözeltisinin
altın yüzeye damlatılması ve ardından kurutulması ile hazırlandı. Hazırlanan SPR
sensör AFM, temas açısı ve optik profilometre analizleri ile karakterize edildi. SPR
sensörün ürik asit tayin kapasitesi farklı derişimlerdeki ürik asit çözeltilerinin (0,5-40
mg/L) SPR sensör ile etkileştirilmesi ile belirlendi. Elde edilen sensör cevapları ile
bağlanma, kinetik ve izoterm analizleri yapıldı. Ayrıca hazırlanan sensörün LOD (tespit
limiti) 0,247 mg/L ve LOQ (tayin limiti) 0,825 mg/L olarak hesaplandı. SPR sensörün
seçiciliği askorbik asit, teofilin ve üre kullanılarak araştırıldı. Aynı zamanda ikili, üçlü
ve dörtlü karışımlar hazırlanarak yarışmalı kinetik analizler yapıldı. UA baskılanmış
SPR sensör idrarda UA tayini için kullanıldı ve LOD ve LOQ değerleri sırasıyla 0,498
mg/L ve 1,66 mg/L olarak belirlendi. Analiz sonuçları standart UA tayin yöntemiyle
karşılaştırıldı. Hazırlanan sensörün idrardaki UA derişimini % 97,73 doğrulukta tayin
edebildiği belirlendi. Poli(HHEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensörün ürik asit tayininde tekrar
kullanılabilirliği araştırıldı.

Abstract:
In this study, SPR sensor was prepared that use molecular imprinted nanoparticles as
molecular recognition element for uric acid dedection. SPR sensor was prepared by
modification of the gold surface of SPR sensor with UA imprinted poly(hydroxyethyl
methacrylate-methacryloyl-amido-cysteine methyl ester)-Fe3+ [poly(HEMA-MAC)-
Fe3+] nanoparticles. Preorganization of functional monomer (MAC) and template (UA)
was provided by using metal-chelate interaction. Fe3+ was the metal ion. MAC-Fe3+-UA
complex was characterized with FTIR analysis. The characterization of poly(HEMAMAC)-
Fe3+ nanoparticles were done by FTIR, elemental analysis, SEM, TEM, EDS,
zeta size analysis. The UA imprinted SPR sensor was obtained by dropping and drying
a small amount of nanoparticle solution to gold surface. Prepared SPR sensor was
characterized with AFM, contact angle and optic profilometer measurements. UA
sensing ability of imprinted SPR sensor was investigated by interacting UA solutions in
different concentrations (0.5-40 mg/L) with SPR sensor. The limit of detection (LOD)
and limit of quantation (LOQ) were calculated for prepared SPR sensor as 0.247 mg/L
and 0.825 mg/L, respectively. In order to show the selectivity of the UA imprinted
poly(HEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensor, ascorbic acid, theophylline and urea were used. In
addition, binary, triple and quartet mixtures of the molecules were prepared for
competitive kinetic analysis. UA-imprinted SPR sensor was used for UA determination
in urine. LOD and LOQ values were calculated as 0.498 mg/L and 1.66 mg/L,
respectively. The results were compared with standart method. The prepared sensor
measured the UA concentration 97.73 % accuracy. The reusability of the poli(HEMAMAC)-
Fe3+ SPR sensor was also investigated.