Lizozim tayini için lizozim baskılanmış yüzey plazmon rezonans çipler
Lysozyme imprinted surface plasmon resonance chips for lysozyme detection
Yazar: ŞEYMA ERİŞ
Danışman: PROF. DR. ADİL DENİZLİ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Vücutta doğal bir antimikrobiyal savunma mekanizmasına yardımcı olan lizozim, 
çeşitli dokularda bulunarak mikroorganizmaların hücre duvarlarını parçalayarak 
etki gösterir. Bu özelliği sayesinde, vücudu bir dizi patojen mikroorganizmadan 
koruyan önemli bir bileşen olarak kabul edilir. Alzheimer, Chron gibi bazı 
hastalıkların teşhisi için lizozim tespiti kritik bir öneme sahiptir. Bu tez çalışması, 
moleküler baskılama tekniğini kullanarak hazırlanan lizozim baskılanmış yüzey 
plazmon rezonans (SPR) sensörlerin, sulu çözeltiler ve yapay örnekler üzerinde 
lizozim tayini için kullanılmasını içermektedir. Altın nanopartiküllerin (AuNP) 
kullanıldığı bu çalışmalarda, AuNP'lerin sağladığı sinyal kazancı dikkat çekicidir. 
Lizozim baskılanmış polimerik film (MIP), lizozim baskılanmış altın nanopartikül 
temelli polimerik film (AuNP-MIP) ve baskılanmamış altın nanopartikül temelli 
polimerik film (AuNP-NIP) SPR sensörleri, analizler ve karşılaştırmalar üzerinden 
detaylı bir şekilde incelenmiştir. Baskılanmış ve baskılanmamış biyosensörlerin 
lizozim tespit duyarlılığı, lizozim çözeltileri (pH: 7.4 fosfat tamponunda), yapay 
idrar, yapay gözyaşı ve yapay plazma kullanılarak araştırılmıştır. Lizozim 
baskılanmış ve altın nanopartikül kullanılarak hazırlanan sensörler,
baskılanmamış ve altın nanopartikül kullanılarak hazırlanmış sensörlere göre lizozime daha fazla duyarlılık göstermiştir. Adsorpsiyon kinetiklerinin belirlenmesi 
için farklı derişimlerde lizozim çözeltileri kullanılmıştır. AuNP-MIP SPR sensörde 
kinetik analiz verileri kullanılarak en düşük tayin limiti (LOD) 0.008 µg/mL ve en 
düşük miktar limiti (LOQ) 0.026 µg/mL olarak hesaplanmıştır. MIP sensörlerde 
ise bu değerler LOD 0.095 µg/mL iken LOQ 0.317 µg/mL olarak belirlenmiştir. 
Lizozim baskılanmış AuNP-MIP ve MIP sensörlerin seçiciliğini göstermek için 
lizozim, miyoglobin ve hemoglobin yarışmacı ajanları kullanılmıştır. Seçicilik 
deneyleri sonucunda, lizozimin hazırlanan AuNP-MIP ve MIP sensörlere yüksek 
seçicilik ve duyarlılıkta olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmanın sonuçları, lizozim 
tespiti alanında yeni ve etkili sensörlerin geliştirilmesine katkı sağlamaktadır.

Abstract:
Lyzozyme, a natural antimicrobial defense mechanism in the body, acts by 
breaking down the cell walls of microorganisms and is found in various tissues. 
Due to this property, it is considered an important component that protects the 
body from a range of pathogenic microorganisms. The detection of lysozyme is 
crucial for the diagnosis of certain diseases such as Alzheimer's and Crohn's. 
This thesis involves the use of molecular imprinting techniques to prepare 
lysozyme-imprinted surface plasmon resonance (SPR) sensors for the 
determination of lysozyme in aqueous solutions and artificial samples.
In these studies, gold nanoparticles (AuNPs) are used, and the signal 
amplification provided by AuNPs is remarkable. Lyzozyme-imprinted polymeric 
film (MIP), lysozyme-imprinted gold nanoparticle-based polymeric film (AuNPMIP), and non-imprinted gold nanoparticle-based polymeric film (AuNP-NIP) 
surface plasmon resonance (SPR) sensors have been thoroughly examined 
through analyses and comparisons. The lysozyme detection sensitivity of 
imprinted and non-imprinted biosensors is investigated using lysozyme solutions 
(pH: 7.4 phosphate buffer), artificial urine, artificial tears, and artificial plasma. 
Sensors prepared with lysozyme imprinting and gold nanoparticles show higher sensitivity to lysozyme compared to non-imprinted and gold nanoparticleprepared sensors.
Lysozyme solutions at different concentrations are used to determine the 
adsorption kinetics. Using kinetic analysis data from AuNP-MIP SPR sensors, the 
limit of detection (LOD) is calculated as 0.008 µg/mL, and the limit of 
quantification (LOQ) is 0.026 µg/mL. For MIP sensors, these values are 
determined as LOD 0.095 µg/mL and LOQ 0.317 µg/mL, respectively. To 
demonstrate the selectivity of lysozyme-imprinted AuNP-MIP and MIP sensors, 
competitive agents such as myoglobin and hemoglobin are used. Selectivity 
experiments show that lysozyme exhibits high selectivity and sensitivity for the 
prepared AuNP-MIP and MIP sensors.
The results of this study contribute to the development of new and effective 
sensors in the field of lysozyme detection.