Lizozimin hassas ve seçici tayinine yönelik aptamer temelli elektrokimyasal biyosensörlerin hazırlanması ve uygulamaları
Preparation and applications of aptamer-based electrochemical biosensors for the sensitive and selective determination of lysozyme
Yazar: NİRAN ÖYKÜ ERDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. GÖZDE AYDOĞDU TIĞ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyosensörler = Biosensors ; Elektrokimya = Electrochemistry ; Molekül baskılama tekniği (MIP) = Molecule imprinting technique (MIP)

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında gıda alerjeni olan lizozimin (Lyz) hassas ve seçici tayini için MIP-Apt temelli elektrokimyasal bir biyosensör geliştirilmiştir. Lyz, gıda endüstrisinde inceltici ve antibakteriyel ajan olarak kullanılır. Lyz duyarlı bireyler için risk oluşturan bir alerjendir. Aynı zamanda birçok hastalığın teşhisinde biyobelirteç olarak kullanılmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında hem gıda endüstrisinde hem de medikal alanda önemli bir yere sahip olan Lyz alerjeninin tayini, grafen oksit (GO) ve altın nanopartikül (AuNP) ile modifiye edilen perde baskılı grafik elektrotlar (AuNP/GO/SPE) ile yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörde hem aptamer (Apt) biyobileşeninin hem de moleküler baskılı polimer (MIP) teknolojisinin avantajlarından yararlanılmıştır. Elde edilen MIP-Apt/AuNP/GO/SPE sensör yüzeyi üzerinde diferansiyel puls voltametrisi (DPV), dönüşümlü voltametri (CV) ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ile yapılan tüm ölçümlerde Fe(CN)63-/4- redoks probu kullanılmıştır Sensörün yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), atomik kuvvet mikroskopisi (AFM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), CV, DPV ve EIS yöntemleri kullanılarak yapılmıştır. Geliştirilen sensör ile Lyz tayini gerçekleştirilmiştir. Uygun koşullar altında doğrusal çalışma aralığı 0,001-100 pM, gözlenebilme sınırı (LOD) 0,00367 pM ve alt tayin sınırı (LOQ) 0,012 pM olarak belirlenmiştir. Biyosensörün seçicilik, tekrarlanabilirlik, tekrar üretilebilirlik ve depolama kararlılığı parametreleri incelenmiştir. Gerçek örnekler üzerinde yapılan uygulamalarda yerel marketten alınmış vişne suyu, karışık meyve suyu ve kırmızı şarap örnekleri kullanılmış ve %geri kazanım değerleri hesaplanmıştır.

Abstract:
In this thesis, an electrochemical biosensor based on MIP-Apt was developed for the sensitive and selective determination of lysozyme (Lyz), a food allergen. Lyz is used in the food industry as a thinning and antibacterial agent. Lyz is an allergen that poses a risk to susceptible individuals. It is also used as a biomarker in the diagnosis of many diseases. Within the scope of this thesis, the determination of Lyz allergen, which has an important place in both the food industry and the medical field, was made with screen printed graphic electrodes (AuNP/GO/SPE) modified with graphene oxide (GO) and gold nanoparticle (AuNP). The advantages of both aptamer (Apt) biocomponent and molecular imprinted polymer (MIP) technology were utilized in the prepared biosensor. Fe(CN)63-/4- redox probe was used in all measurements made with differential pulse voltammetry (DPV), cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on the obtained MIP-Apt/AuNP/GO/SPE sensor surface. Surface characterization was performed using scanning electron microscopy (SEM), atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), CV, DPV and EIS methods. Lyz determination was carried out with the developed sensor. Under appropriate conditions, the linear working range was determined as 0.001-100 pM, the limit of detection (LOD) of 0.00367 pM, and the lower limit of detection (LOQ) of 0.012 pM. The selectivity, reproducibility, reproducibility and storage stability parameters of the biosensor were investigated. In the applications made on real samples, sour cherry juice, mixed fruit juice and red wine samples from the local market were used and the % recovery values were calculated.