Yüzey plazmon rezonans temelli antibadi sensörlerin hazırlanması
Preparation of surface plasmon resonance based antibody sensors
Yazar: ALPER TÜRKOĞLU
Danışman: DOÇ. DR. HANDAN YAVUZ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2010
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering

Özet:
Sunulan çalışmanın amacı, IgG tayini için PHEMA-IMEO tutturulmuş yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli biyosensör hazırlanmasıdır. Bu amaçla, SPR biyosensör alil merkaptan ile modifiye edilmiş ve alil gruplarının yönlenmesi sağlanmıştır. İlk basamakta PHEMA nanopartiküller yüzey aktif madde içermeyen emülsiyon polimerizasyonu ile hazırlanmıştır. Daha sonra silanizasyon için PHEMA nanopartiküller ve IMEO mol olarak 1:10 oranında 25 ºC'de yaklaşık 4 gün boyunca karıştırılmış ve çalkalanmıştır. PHEMA ile IMEO'nun bağlanması ile elde edilen PHEMA-IMEO nanopartiküller FTIR, elementel analiz, zeta boyut analizi ve geçirgenlik elektron mikroskobu (TEM) ile karakterize edilmiştir. Partikül büyüklüğü boyut analizi sonuçlarına göre 54.6 nm olarak bulunmuştur. Nanopartiküller az miktarda nanopartikül çözeltisinin SPR çipin altın yüzeyine damlatılmasıyla ve sonra 37ºC'de bir saat kurutulmasıyla tutturulmuştur. Hazırlanan SPR nanosensörler, atomik kuvvet mikroskobu (AFM), FTIR ve temas açısı ölçümleriyle karakterize edilmiştir. AFM görüntüleri, nanopartiküllerden oluşan ince filmlerin hemen hemen tek tabakalı olduğunu göstermektedir. Adsorbsiyon çalışmaları pH: 7.4 fosfat tamponuyla, desorbsiyon çalışmaları 1 M NaCl (20 mM, pH 7 fosfat tamponu) çözeltisinin kullanılmasıyla gerçekleştirilmiştir. PHEMA-IMEO nanosensörlerin IgG tayin duyarlılığı, IgG çözeltileri ve seyreltilmiş plazmadan (pH: 7.4 fosfat tamponunda) araştırılmıştır. Farklı derişimlerdeki IgG çözeltileri adsorpsiyon kinetiklerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Langmuir adsorpsiyon modeli, bu afinite sistemi için en uygun model olarak bulunmuştur. PHEMA-IMEO nanosensörlerin seçiciliğini göstermek için IgG, albumin ve hemoglobinin yarışmalı adsorbsiyonu araştırılmıştır. Sonuçlar hazırlanan nanosensörün IgG için yüksek seçiciliğe ve duyarlılığa sahip olduğunu göstermektedir

Abstract:
The aim of this study is the preparation of surface plasmon resonance based biosensors for IgG detection. For this reason, SPR biosensors was modified with allyl mercaptane and the orientation of allyl groups was ensured. In the first step, PHEMA nanoparticles were prepared with surfactant free emulsion polymerization. Then, PHEMA nanoparticles and IMEO (mol ratio 1:10) were mixed and stirred at 25ºC for about 4 days for silanization. PHEMA-IMEO nanoparticles were characterized with fourier transform infrared spectro-photometry (FTIR), elemetal analyse, zeta-sizer measurements, transmission electron microscopy (TEM). Particle size was found 54.6 nm according to zeta-sizer measurements observations. The nanoparticles were immobilized by dropping a small amount of nanoparticle solution to gold surface and then, drying at 37°C for one hour. Prepared SPR nanosensors were characterized with atomic force microscopy (AFM), FTIR and contact angle measurements. The thickness measurements and AFM observations indicated that the nanoparticle thin films were almost monolayer. Adsorption studies were performed by phosphate buffer (pH: 7.4), desorption studies were performed by 1M NaCl (20 mM, pH 7 phosphate buffer). IgG sensing abilities of PHEMA-IMEO nanosensors was investigated from IgG solutions and diluted plasma samples (in pH: 7.4 phosphate buffer). IgG solutions with different concentrations were used to determine the adsorption kinetics. Langmuir adsorption model was found as the most suitable model for this affinity system. In order to show the selectivity of the PHEMA-IMEO nanoparticles, competitive adsorption of IgG, albumin and hemoglobin was investigated. The results show that the PHEMA-IMEO nanosensor has high selectivity and sensitivity for IgG.