Bakteri tayini için nanopartikül tabanlı sensör geliştirilmesi
Nanoparticle based sensor development for detection of bacteria
Yazar: ERHAN TEMÜR
Danışman: DOÇ. DR. UĞUR TAMER
Gazi Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry
Dizin: Escherichia coli = Escherichia coli ; Nanopartiküller = Nanoparticles ; Raman spektroskopisi = Raman spectroscopy ; İmmünoassay = Immunoassay

Özet:
Bu çalışmada, yüzeyde kuvvetlendirilmiş Raman saçılması (SERS) ve altın nanopartiküllere dayalı olan çok hassas ve oldukça seçici bir heterojen imünoanaliz sistemi, bakteri ve diğer patojenlerin tayini için geliştirilmiştir. İki farklı tipte altın nanopartikül (sitrat-stabil altın nanoküre ve hekzadesiltrimetilamonyum bromür (CTAB)-stabil altın nanoçubuk partiküller) incelenmiş ve bu imünoanaliz Escherichia coli tayini için uygulanmıştır. İlk olarak 5,5´- Dithiobis(2-Nitrobenzoik asit) (DTNB) ve ardından moleküler tanıyıcı kısım ile kaplanan Raman etiketleri, kullanılan küre ve çubuk şekilli altın nanopartikülleri ile oluşturulmuştur. E. coli'nin konsantrasyonunun, 1.336 cm-1'de DTNB'nin simetrik NO2 gerilmesine ait SERS sinyal şiddetine karşı çizilmesi ile çalışır bir eğri elde edilmiştir. Altın partiküllerin analitik performansı sandviç imünoanaliz ile değerlendirilmiştir ve 60 saniye data toplama süresi ile 101-105 kob/mL arasında değişen E. coli konsantrasyonu ile doğrusal bir kalibrasyon grafiği elde edilmiştir. Altın nanoçubuklar ile üretilen Raman etiketlerinin duyarlığı küre altın nanopartiküllerden üç kez daha yüksektir. Geliştirilen sensörün seçiciliği Enterobacter aerogenes ve Enterobacter dissolvens ile incelenmiş ve kayda değer bir cevap gözlenmemiştir. Geliştirilen imünoanaliz yönteminin kullanılabilirliği gerçek su örneği içinde E. coli tayini ile ayrıca ispat edilmiştir.

Abstract:
A very sensitive and highly specific heterogeneous immunoassay system, based on surface-enhanced Raman scattering (SERS) and gold nanoparticles, was developed for the detection of bacteria and other pathogens. Two different types of gold nanoparticles (citrate-stabilized gold nanosphere and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB)-stabilized gold nanorod particles) were examined and this immunoassay was applied for the detection of Escherichia coli. Raman labels were constructed by using these spherical and rod-shaped gold nanoparticles which were first coated with 5,5?-dithiobis(2-nitrobenzoicacid) (DTNB) and subsequently with a molecular recognizer. The working curve was obtained by plotting the intensity of the SERS signal of the symmetric NO2 stretching of DTNB at 1.336 cm?1 versus the concentration of the E.coli. The analytical performance of gold particles was evaluated via a sandwich immunoassay, and linear calibration graphs were obtained in the E.coli concentration range of 101?105 cfu/mL with a 60-s accumulation time. The sensitivity of the Raman label fabricated with gold nanorods was more than three times higher than spherical gold nanoparticles. The selectivity of the developed sensor was examined with Enterobacter aerogenes and Enterobacter dissolvens, which did not produce any significant response. The usefulness of the developed immunoassay to detect E.coli in real water samples was also demonstrated.