Aldehit fonksiyonelitesine sahip polimerik  yüzeye antikorların kovalent olarak immobilizasyonu
Covalent immobilization of antibodies on aldehyde-functionalized polymeric surface
Yazar: MAKBULE PELİN MUHSİR
Danışman: DOÇ. DR. SERAP DEMİR ; YRD. DOÇ. DR. EMRAH ÇAKMAKÇI
Marmara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Aldehit  Fonksiyonelitesine  Sahip  Polimerik  Yüzeye Antikorların Kovalent  Olarak  İmmobilizasyonu
Prostat kanseri, erkeklerde en sık tanı konan kanser türüdür. Erken tanı konan prostat hastasının iyileşme oranı oldukça yüksektir. Günümüzde prostat kanserine yönelik genel kabul görmüş biyobelirteç kan serumundaki Prostat Spesifik Antijen (PSA) düzeyinin belirlenmesidir. Prostat kanseri için bir serum belirleyicisi olarak klinik yararı açık bir şekilde kanıtlanmış olan PSA, hassas ve özgül olmasına rağmen mükemmel bir tarama testi değildir. Prostat kanserinin varlığını kesin olarak belirleme özgüllüğü ve duyarlılığı düşüktür HOX-genlerinin kanser durumunda Engrailed-2 ekspresyonu üzerinde çalışmalar yapılmış ve bu genin ürünü olan proteinin sadece prostat kanseri hücreleri tarafından salgılandığı gösterilmiştir. Bu bulgular ışığında yapılan çalışmaların ilk sonuçları idrarda EN2 protein varlığının prostat kanseri için tanısal bir biyobelirteç olabileceğini göstermektedir. İdrardaki EN2 miktarının prostat kanserine yüksek oranda bağlı olduğu %88,2 spesifiklik ve %66 oranında duyarlılık ile prostat kanserini belirlediği rapor edilmiştir.
Tez çalışmasında tiyol-en süspansiyon fotopolimerizasyon yoluyla amin fonksiyonelitesine sahip manyetik nano boyutlu  parçacıkları (MNP) sentezlendi. Sentezlenen MNP'lerin bir kısmı glutaraldehit ile aktive edilerek aldehit fonksiyonelitesine sahip parçacıklar elde edildi. Amin ve aldehit fonksiyonelitesine sahip MNP'lerin yapısal özellikleri ve yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskop, taramalı geçirimli elektron mikroskop, termogravimetrik analiz, zayıflatılmış toplam yansıma fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi ile incelendi. Tiyol-en süspansiyon fotopolimerizasyondan sonra, düzgün manyetit nanoparçacıklarının ortalama çapının ~ 15 nm'den ~ 32 nm'ye yükseldiği görüldü. Amin ve aldehit fonksiyonelitesine sahip MNP'lere, prostat kanseri teşhisinde üstünlükleriyle öne çıkan EN2 proteinin tayin edilmesinde kullanılmak üzere EN2'nin antikoru immobilize edildi. Hazırlanan yapay çözeltilerdeki biyobelirteç seviyesi enzim bağlı immünosorbent yöntemi ile saptandı. Çalışmamızda fiziksel immobilizasyonda bağlanma 0,54 mg antikor/g MNP, kovalent  immobilizasyonda bağlanma  1,775 mg antikor/g MNP olarak hesaplandı. Bu şekilde tez çalışmamızda farklı özelliklerde polimerik destekler kullanarak elde edilen EN2 sonuçları tartışılarak olası biyobelirteç yapımında uygun destek ortamı tayin etmeye çalışıldı.

Abstract:
Covalent Immobilization of Antibodies on Aldehyde-Functionalized Polymeric Surface
Prostate cancer is the most common type of cancer diagnosed in men. The rate of healing of early diagnosed prostate is very high. The currently accepted biomarker for prostate cancer is the determination of the level of prostate specific antigen (PSA) in the blood serum. PSA, which has been clinically proven as a serum marker for cancer, is not a perfect screening test, although it is sensitive and specific. It has been shown that the expression of HOX-genes in cancer (EN2) expression is specific and the sensitivity of the prostate cancer is precisely determined and the protein of this gene product is secreted only by the prostate cancer cells. The first results of studies on these findings indicate that the EN2 protein presence in the urine is diagnostic for prostate cancer. It has been reported that EN2 in the urine is highly associated with prostate cancer, with 88.2% specificity and 66% sensitivity to prostate cancer.
In the thesis study, magnetic nano-sized particles (MNP) with amine functionality were synthesized through thiol-ene suspension photopolymerization. Some of the synthesized magnetic nano-sized particles were activated with glutaraldehyde to obtain aldehyde functionalized particles. Structural properties and surface morphologies of amine and aldehyde functionalized MNPs were investigated by scanning electron microscopy, scanning transmission electron microscopy, thermogravimetric analysis, attenuated total reflection fourier transform infrared spectroscopy. After thiol-ene suspension photopolymerization, the average diameter of the neat magnetite nanoparticles increased from ~15 nm to ~32 nm. The MNPs with amine and aldehyde functionality were immobilized to the EN2 antibody for use in determining the EN2 protein, which was distinguished by their superiority in diagnosing prostate cancer. The biomarker level  in the artificial solutions prepared was determined by enzyme-linked immunosorbent assay. In our study, binding in physical immobilization was calculated as 0,54 mg antibody/g MNP, binding in covalent immobilization 1,775 mg antibody/g MNP. In this way, we tried to determine the appropriate support medium for possible biomarkers by discussing EN2 results obtained using polymeric supports in different aspects of our thesis study