Elektrokimyasal impedans spektroskopisi ile afinite temelli insülin ve insülin antikoru tayinine yönelik biyosensörlerin geliştirilmesi
Development of affinity biosensors based on electrochemical impedance spectroscopy for determination of insulin and insulin antibodies
Yazar: ÇAĞRI ALTUĞ
Danışman: PROF. DR. ERHAN DİNÇKAYA
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
İnsülinin  kandaki seviyelerinin belirlenmesi klinik açıdan büyük önem taşımaktadır. Çünkü diyabet ve bazı durumlarda insülinomanın belirtecidir. Diabetes mellitus, tüm dünyada en sık rastlanan endokrin hastalıktır. Diabetes mellitus karbohidrat, protein ve yağ metabolizmalarında   anormalliklerle  ve  bunlara eşlik eden klinik ve biyokimyasal bulgularla karakterize kronik bir rahatsızlıktır.
İnsülin antikorları (IA) insülin tedavisi gören hastalarda sıklıkla görülür. Bu antikorlar hiperglisemi veya hipoglisemiye neden olmaz. Bu antikorlar neredeyse hiç insüline bağlanmazlar (düşük kapasite) eğer bağlanırsa asla ayrılmazlar (yüksek afinite). İkinci bahsedilen tipi insülin direncini tetikler fakat  hipoglisemiye neden olmaz. Öte yandan, bilinen diğer bir hastalık olan insülin otoümmin sendromu (IAS) endojen insülin için organizma tarafından insülin antikoru üreterek hipoglisemiyi teşvik eder. Bu hastalığın ekzojen insülin almış kişilerde görüldüğü bilinmemektedir. Bu hastalıkta görünen antikorlar insülinden non-IAS antikorlarından  daha zor ayrılır.
Bu tezde, insülin ve insülin antikoru miktarının belirlenebilmesi için 2 farklı biyosensör geliştirildi. Bu amaçla insülin ve insülin antikoru gibi katalitik reaksiyon özelliği olmayan moleküllerin tayini için gelecek vaat eden Elektrokimyasal İmpedans Spektroskopisinden (EIS) yararlanıldı. Biyosensörler için ayrıntılı optimizasyon çalışmaları yapıldı. Optimizasyon çalışmalarından sonra biyosensörlerin karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirildi.

Abstract:
The detection of insülin level in blood is of great importance for clinical diagnostics, because it serves as a predictor of diabetes and insulinoma. Diabetes mellitus is the most common endocrine diseases in worldwide. It is a chronic disease in abnormalities of carbohydrates, protein and fat metabolism, and characterized by their associated clinical and biochemical findings.
Insulin antibodies (IA) are often seen in patients undergoing insulin treatment. These antibodies, however, do not cause hyperglycemia or hypoglycemia. These antibodies almost never bind to insulin (low capacity), or, if they do bind to insulin, they never separate (high affinity). The latter typemay trigger increased insulin resistance, but they never induce hypoglycemia. On the other hand, a disease that is known to induce hypoglycemia by producing insulin antibodies to endogenous insulin, despite never having received  insulin injections, is insulin autoimmune syndrome (IAS). The antibodies seen in this disease have lower affinity and higher capacity than non-IAS antibodies. These antibodies readily bind to insulin, and are difficult to separate from it.
In this thesis, two different biosensors were developed for the determination of insulin and insulin antibodies amount. For this purpose it was used the biosensors utilizing Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) for analyzing of the compounds that hasn't a catalytic reaction activity such as insulin and insulin antibodies. For biosensors, several optimization studies were  carried out. After optimization studies, characterization studies of biosensors  were realized.