Büyüme hormonu tayinine yönelik yatay akış immünosensör geliştirilmesi
Development of lateral flow immunosensor for detection of growth hormone
Yazar: EDA GÜMÜŞ
Danışman: DOÇ. DR. ERHAN ZOR
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Akromegali = Acromegaly ; Biyobelirteçler = Biomarkers ; Büyüme hormonu = Growth hormone

Özet:
Teknolojinin gelişmesiyle biyosensörlerin son yıllardaki farklı alanda kullanımı çeşitlilik kazanmıştır. Verilere hızlı ve kolay ulaşmak amacıyla geliştirilen biyosensörlerin günlük hayatımızda kolaylıklar sağladığı ortadadır. Biyosensör teknolojisi içerisinde karşımıza çıkan yatay akış immünosensörler (LFA) tıp, çevre, gıda, biyomedikal, eczacılık gibi birçok alanda kullanılmaktadır. Bu sistemlerin kullanılmasında kolay ulaşılabilir olmaları, uzman gerektirmemeleri ve maliyetlerinin düşük olması gibi sebepler etkilidir. Yatay akış testleri kısa sürede sonuç vermeleriyle, sağlık kuruluşuna başvurmadan, evde bakım hizmetleri diye adlandırılan ilk tanı aşamasında büyük katkılar sağlamaktadır. Yatay akış immünosensörlerle hormonların, proteinlerin, nükleik asitlerin ve daha birçok biyobelirtecin tayini yapılabilmektedir. Bu tez çalışmasında insan hayatında büyüme ve gelişmede önemli metabolik faaliyetlerde rol oynayan büyüme hormonunun tayinine yönelik yatay akış immünosensör geliştirilmiştir. 191 amino asitten oluşan bir peptit olan büyüme hormonunun kandaki değerinin takibi çocukluk ve yetişkinlikte oldukça önemlidir. Büyüme hormonunun insan vücudunda az veya çok salgılanması cücelik, devlik, akromegali gibi hastalıkları beraberinde getirmektedir. Bu yüzden büyüme hormonunun kandaki miktarının teşhisi ve takibinin yapılabilmesi amacıyla LFA test kiti elde edilmiştir. Yapılan çalışmada LFA sisteminin temel bileşenleri olan membran, numune pedi ve konjugasyon pedinin optimizasyonları yapılmıştır. Elde edilen sensörle büyüme hormonuna yönelik kalitatif ve kantitatif tayin yapılmıştır. Tasarlanan sensörün büyüme hormonu için LOD değeri 8,38 ng/mL ve LOQ değeri 25,40 ng/mL olarak hesaplanmıştır. Bunun yanı sıra geliştirilen sensörün hassasiyet değeri 5,37 mV/ng mL-1 olarak bulunmuştur. Geliştirilen LFA sisteminin kısa (2 saat, 24 saat) ve uzun dönem (6 ay) kararlılık çalışmalarında test cevabının 6 ay sonunda bile stabil kaldığı gözlenmiştir. Geliştirilen LFA test kitinin bu alanda standart metot olarak kabul edilen ELISA yöntemiyle doğrulama testi yapılmıştır. Ticari yapay serum örneklerinde gerçekleştirilen ELISA yöntemiyle elde edilen geri kazanım değerleri %77,19 - %100,20 arasında bulunurken, LFA doğrulama testlerinde ise bu değer %79,00 - %109,34 aralığında bulunmuştur. Bu sonuçlar geliştirilen LFA sisteminin büyüme hormonunun kalitatif tayininin yanı sıra kantitatif analizi için de kullanılabileceğini göstermiştir.

Abstract:
The use of biosensors in different areas has diversified in recent years with the development of technology. It is obvious that biosensors developed to access data quickly and easily provide convenience in our daily life. Lateral flow immunosensors (LFA), which we encounter within biosensor technology, are used in many areas such as medicine, environment, food, biomedical and pharmacy. The reasons for using these systems are that they are easily accessible, do not require an expert, and are low in cost. Lateral flow tests provide results in a short time and make great contributions to the initial diagnosis phase, called home care services, without resorting to a healthcare institution. Hormones, proteins, nucleic acids and many other biomarkers can be determined with LFA. In this thesis, a lateral flow immunosensor was developed for the determination of growth hormone, which plays an important role in metabolic activities in human growth and development. Monitoring the blood level of growth hormone, a peptide consisting of 191 amino acids, is very important in childhood and adulthood. Too much or too little secretion of growth hormone in the human body causes diseases such as dwarfism, gigantism and acromegaly. Therefore, an LFA test kit was obtained to determine and monitor the amount of growth hormone in the blood. In the study, optimizations were made on the membrane, sample pad and conjugation pad, which are the basic components of the LFA system. Qualitative and quantitative determination of growth hormone was made with the obtained sensor. The LOD value of the designed sensor for growth hormone was calculated as 8.38 ng/mL and the LOQ value was 25.40 ng/mL. In addition, the sensitivity value of the developed sensor was found to be 5.37 mV/ng mL-1. In short (2 hours, 24 hours) and long term (6 months) stability studies of the developed LFA system, it was observed that the test response remained stable even after 6 months. The developed LFA test kit was tested for verification using the ELISA method, which is considered the standard method in this field. While the recovery values obtained by the ELISA method performed on commercial artificial serum samples were found to be between 77.19% and 100.20%, this value was found to be between 79.00% and 109.34% in the LFA verification tests. These results showed that the developed LFA system can be used for quantitative as well as qualitative determination of growth hormone.