Altın nanopartikül temelli tirozinaz biyosensörü ile fenolik bileşiklerin tayini
Determination of phenolic compounds with tyrosinase biosensor based on gold nanoparticle
Yazar: KAZIM ÖZDEMİR
Danışman: DOÇ. DR. ŞENOL ALPAT
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bu tez çalışmasında biyosensör çalışmalarına yeni ve orijinal bir bakış açısı getiren epinefrin (EP) tayinine yönelik, altın nanopartikül (AuNP) –nafyon modifiye tirozinaz, biyosensörü geliştirilmesi amaçlanmıştır. AuNP Turkevich metodu kullanılarak sentezlendi ve zeta potansiyel sayacı kullanılarak karakterize edildi. Bu biyosensör sisteminde, altın nanopartikül ve grafit karıştırılarak karbon pasta hazırlandı. Tirozinaz enzimi elektrot yüzeyine damlatıldı ve kuruyan elektrot yüzeyine Nafyon çözeltisi eklenip kurutularak KP/AuNP/tirozinaz/Nafyon modifiye elektrot oluşturuldu. Tasarlanan biyosensör sistemi ile EP ölçümleri katodik bölgede (+0,8)-(-0,8) potansiyel aralığında diferansiyel puls (DP) metodu kullanılarak yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörün optimizasyon çalışmasında öncelikle optimum AuNP miktarı, tirozinaz enzim aktivitesi gibi parametreler çalışıldı. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH ve oksijen gazı geçirme süresi optimizasyonu gerçekleştirildi. Biyosensörün karakterizasyonu çalışmalarında EP için doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, girişim etkisi ve depo kararlılığı gibi parametreler araştırıldı. Optimizasyon çalışmaları sonucunda EP biyosensörü için AuNP miktarı, enzim aktivitesi sırasıyla, 40 μL ve 313,087 U/mL olarak bulundu. Çalışma koşulları optimizasyonu amacıyla yapılan denemelerde, çalışma tamponu 50 mM pH:7,0 fosfat tamponu ve oksijen gazı geçirme süresi ise 10 dk olarak bulundu. Geliştirilen biyosensörün karakterizasyon çalışmalarında ise 5-500 μM aralığında EP için doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. Tekrarlanabilirlik denemelerinde (n=7) 200 μM EP konsantrasyonunda ortalama değer, standart sapma (S.S), yüzde varyasyon katsayısı (V.K) sırasıyla 218,56±3,53 ve yüzde 1,61 olarak bulunmuştur. Ayrıca geliştirilen biyosensörle adrenalin ampul örneklerinde EP tayini de yapılmıştır.

Abstract:
In this thesis, development of a gold nanoparticle (AuNP) modified tyrosinase biosensor which brings a new and original perspective to biosensor technology indeed for epinephrine determination. AuNP was synthesized by Turkevich method and it was characterized with zeta potential counter. In this biosensor system, carbon paste was prepared with AuNP and graphite mixed. KP/AuNP/Tyrosinase/Nafion modified system formed by dropping a Tyrosinase enzyme and dried then dropping a Nafion solution again dried on surface of carbon paste. Epinephrine measurement were done cathodic region with using differential pulse method between from (+0.8) to (-0.8) potentials by developed biosensor system. In the optimization studies of the biosensor firstly such as optimum tyrosinase enzyme activity and gold nanoparticles amount, were carried out. In the optimization working condition; optimum pH and oxygen gas time were also investigated. Afterwards in characterization studies of the biosensor some parameters such as linearity, storage stability were determined. From the results of the optimization studies optimum gold nanoparticles amount and optimum tyrosinase enzyme activity were determined 40 μL and 313.087 U/mL respectively. From the experiments the phosphate buffer (50 mM, pH 7.5) were chosen to be optimum working conditions for the tyrosinase biosensor. It was determined at the characterization studies on the biosensor that linear curves were obtained between the ranges of 5-500 μM epinephrine concentrations. At the repeability experiments (n= 7), the average value, standard deviation (SD) and coefficient of variation (CV) were calculated to be 218.56±3.53 and 1.61 percent for 200 μM EP concentration. Also determination of epinephrine were carried out in real adrenalin ampule samples by developed biosensor.