Biyolojik sıvılarda klinik öneme sahip bazı maddelerin  
tayinine yönelik biyosensör geliştirme
The biosensor development for determination of some substances having clinically significant
Yazar: MUHAMMET GÜLER
Danışman: PROF. DR. VEDAT TÜRKOĞLU ; DOÇ. DR. ARİF KIVRAK
Yüzüncü Yıl Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Çalışmada glukoz ve asetiltiyokolin iyodürün elektrokimyasal olarak tayin edilmesi için glukoz oksidaz (GOx) ve asetilkolin esteraz (AChE) enzim sensörleri geliştirildi. Bunun için 3'-formil-2,2':5',2''-tertiyofen-3-karbaldehit (TT) sentezi gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen TT monomeri dönüşümlü voltametri kullanılarak elektrokimyasal olarak camsı karbon elektrot (GCE) yüzeyinde polimerleştirildi. GOx ve AChE ayrı ayrı immobilize edilerek poli(TT)/GOx/GCE ve poli(TT)/AChE/GCE biyonsensörleri oluşturuldu. Glukoz biyosensöründe GOx ile modifiye elektrot arasında doğrudan elektron transferi gerçekleştiği görüldü. Poli(TT)/GOx/GCE biyosensörü 0.50-20.154 mM arasındaki glukoz konsantrasyonlarına doğrusal olarak cevap verdiği ve ayrıca pH 8'de ve 35 oC'da optimum aktivite verdiği görüldü. Poli(tt)/AChE/GCE biyosensörü 0.20-6,52 mM arasındaki asetiltiyokolin iyodür konsantrasyonuna doğrusal olarak cevap verdiği bulunmuş ve ayrıca pH 8'de ve 40 oC'da optimum aktivite verdiği bulunmuştur. Biyosensörlerin, çalışmalarda iyi tekrarlanabilirlik ve yüksek derecede kararlılık gösterdikleri görüldü. Ayrıca bu enzim sensörlerin Michealis-Menten sabitleri hesaplandı. GOx sensörü için Km değeri 26.13 mM ve AChE sensörü için Km değeri 1.82 mM olarak belirlendi. Ek olarak, askorbik asit, glisin, histidin, ürik asit, dopamin, arjinin ve fruktozun GOx ve AChE biyosensörleri üzerindeki girişim akımları araştırıldı. Bu maddelerin hepsi % 10'un altında girişim akımı gösterdi. Serum örneklerindeki glukoz miktarı tayininde ise GOx biyosensörü ile yapılan kantitatif ölçüm ile spektrofotometrik olarak yapılan kantitatif tayin arasında belirgin bir farkın olmadığı görüldü. Biyosensörlerin görünür UV spektroskopisi ve Taramalı Elektron Mikroskopisi (SEM) çalışmaları da yapıldı.

Abstract:
In the study, glucose oxidase (GOx) and acetylcholinesterase (AChE) biosensors were developed for electrochemical determination of glucose and acetylthiocholine iodide. For this purpose, [2,2';5',2'']-terthiophene-3'-carbaldehyde (TT) monomer was synthesized. The TT monomer was electrochemically polymerized on the glassy carbon electrode (GCE) surface using cyclic voltammetry. Poly(TT)/GOx/GCE and poly(TT)/AChE/GCE biosensors were constructed after immobilizing GOx and AChE separately on the modified GCE surface. It was seen that the direct electron transfer occurred between GOx and the modified electrode. It was found that poly(TT)/GOx/GCE biosensor linearly response to glucose concentration ranging from 0.5 mM to 20.154 mM and also showed optimum activity at pH of 8 and temperature of 35 oC. It was found that poly(TT)/AChE/GCE biosensor linearly response to acetylthiocholine iodide concentration ranging from 0.20 mM to 6.52 mM and also displayed optimum activity at pH of 8 and temperature of 40 oC. It was found that these biosensors showed good reproducibility and high stability. Moreover, Michealis-Menten constants of these enzyme sensors were calculated. Km constant is 26.13 mM for GOx sensor and 1.82 for AChE sensor. In addition, the interference currents of glycin, ascorbic acid, histidine, uric acid, dopamine, arginine, and fructose on GOx and AChE biosensors were investigated. All that substances exhibited an interference current under 10 percent. Also, ıt was not shown a marked difference between GOx biosensor and spectrophotometric measurement of glucose in serum examples. UV-visible spectroscopy and Scaning Eletron Microscopy (SEM) experiments of the biosensors were also performed.