DNA analizi için yüzeyde zenginleştirilmiş raman saçılmasına dayalı (YZRS) optik biyosensör geliştirilmesi
Development of optical biosensor based on the surface-enhanced raman scattering (SERS) for DNA analysis
Yazar: EBRU AKDOĞAN
Danışman: DOÇ. DR. IŞIK DİDEM KARAGÖZ
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
DNA analizi biyomedikal çalışmalarda son derece önemlidir. DNA üzerindeki gen dizilimi sentezlenen proteinin yapısını etkileyebilmekte ve dolayısıyla birçok hastalığın ve genetik sorunun kaynağı olabilmektedir. Genetik hastalıkların tanısında hızlı, doğru ve hassas DNA analizi son derece önemlidir. DNA analiz yöntemlerine bakıldığı zaman bunlardan en çok kullanılan floresansa dayalı mikroarray tekniğidir.  Fakat yöntemin bir takım dezavantajları vardır. Bunlardan en önemlisi elde edilen floresans spektrumunun bant büyüklüklerine bağlı olarak üst üste çakışmasıdır. Ayrıca floresansa dayalı tekniklerde fotoparçalanma ve floresansın sönmesi gibi dezavantajlar da vardır. Raman spektroskopi tekniğinin floresans tekniklere göre pek çok avantajı vardır. Tek bir dalga boyuna sahip ışın kaynağı ile farklı moleküllerden Raman spektrumu kolaylıkla alınabilmektedir. Moleküllerden Raman spektrumu elde edebilmek için kullanılacak molekülün floresans özelliği olmasına gerek olmadığı gibi en küçük kimyasal modifikasyonla bile farklı Raman elde edilebilir. Bu avantajlarından dolayı son yıllarda Yüzeyde Zenginleştirilmiş Raman Saçılmasına (YZRS) dayalı DNA analizleri üzerine yapılan çalışmalar gittikçe artmaktadır. Bu çalışmada literatürde ilk defa herhangi bir Raman aktif boya kullanmadan ve YZRS substrat özelliğinden bağımsız DNA analizi için YZRS'ye dayalı yöntem geliştirildi. Bu yöntemde hedef DNA varlığında Raman aktif molekülün spektrumunun elde edilmesi yerine YZRS substratı yüzeyine bağlı küçük molekülün pik kayması ile hedef DNA molekülünün varlığı gösterildi. 
Anahtar kelimeler: YZRS, DNA Analizi, Biyosensör, Pik kayması.

Abstract:
DNA analysis is extremely crucial in biomedical research. The DNA sequence of the gene affects the structure of the synthesized protein and thus if it is abnormal many diseases and genetic problems could be caused. Rapid, accurate and precise DNA analysis in the diagnosis of genetic diseases is highly imperative. The most commonly used method for DNA analysis is the fluorescence-based microarray technique. However, this method has some disadvantages. The most important of them is the overlapping of the obtained fluorescence spectrum depending on the band sizes. There are also disadvantages such as photo-fragmentation and fluorescence quenching in fluorescence-based techniques. Raman spectroscopy has many advantages compared to fluorescence techniques. Raman spectra of different molecules can be easily obtained with a single wavelength of light source. There is no need to have the fluorescence property of the molecule to be used in order to obtain the Raman spectrum from the molecules, and even with the slightest chemical modification, a different Raman spectrum can be obtained. Due to these advantages, DNA analysis studies based on Surface-Enhanced Raman Scattering (SERS) are quite extensive in recent years. In this study, for the first time in the literature without using any Raman active dye and independent of the SERS substrate feature, a SERS- based method was developed for DNA analysis. In this method, instead of obtaining the Raman active molecule spectrum in the presence of the target DNA, the presence of the target DNA molecule was shown by the peak shift of the small molecule bound to the SERS substrate surface.
Keywords: SERS, DNA analysis, Biosensor, Peak shift.