Glikoz tayini için bir biyosensör geliştirilmesi
The development of a biosensor for the determination of glucose
Yazar: ESRA TÜRKMEN
Danışman: PROF. DR. SALİH YILDIZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Glikozun biyoelektrokimyasal tayini için elektrokimyasal olarak platin nanopartikül biriktirilmiş polivinilferrosenyum perklorat filmi üzerine o-fenilendiamin içeren enzim çözeltisi kullanılarak glikoz oksidazın immobilizasyonuna dayanan yeni bir glikoz biyosensörü hazırlandı. İlk olarak, polivinilferrosenyum perklorat kaplı platin elektrot Ag/AgCl elektroduna karşı +0,7 V'da polivinilferrosenin elektrokimyasal oksidasyonuyla hazırlandı. Daha sonra platin nanopartiküller polivinilferrosenyum perklorat kaplı platin elektrot üzerine elektrokimyasal biriktirme yöntemiyle kaplandı. Son olarak, glikoz oksidaz +0,7 V'da modifiye platin elektrot üzerine o-fenilendiaminin elektrokimyasal polimerizasyonu ile eş zamanlı olarak immobilize edildi. Hazırlanan biyosensörün akım cevapları enzimatik olarak ortaya çıkan H2O2'in elektrokimyasal oksidasyonuna dayanmaktadır. Biyosensör 17,40 μAmM-1cm-2 seçiciliği ve 0,018 mM gözlenebilme sınırı ile 0,06 mM – 9,64 mM arasında bir lineer aralık göstermiştir. Ayrıca, biyosensörün akım cevabı üzerine uygulama potansiyelinin, polimer film kalınlığının, o-fenilendiamin konsantrasyonunun, enzim konsantrasyonunun, elektrokimyasal polimerizasyon süresinin ve sıcaklığın etkileri incelendi. Biyosensörün performansını belirleyen lineer aralık, cevap süresi, seçicilik, tekrarlanabilirlik, yinelenebilirlik ve kararlılık gibi faktörler tanımlandı. Ayrıca, hazırlanan biyosensör kan serumundaki glikoz konsantrasyonunun belirlenmesi için gerçek numune analizine uygulandı.

Abstract:
A new glucose biosensor based on immobilization of glucose oxidase using enzyme solution containing o-phenylenediamine on platinum nanoparticles electrodeposited polyvinylferrocenium perchlorate film was fabricated for the bioelectrochemical determination of glucose. Firstly, polyvinylferrocenium perchlorate coated platinum electrode was prepared by electrooxidizing polyvinylferrocene at +0,7 V versus Ag/AgCl. Then, platinum nanoparticles were electrodeposited on polyvinylferrocenium perchlorate coated platinum electrode. Finally, glucose oxidase was immobilized simultaneously with the electropolymerization of o-phenylenediamine on the modified platinum electrode by applying a potential of +0,7 V. The response current of the prepared biosensor was based on the electrochemical oxidation of enzymatically generated H2O2. The biosensor showed a linear range from 0.06 mM to 9.64 mM with a sensitivity of 17.40 μAmM-1cm-2 and a detection limit of 0.018 mM. The effects of applied potential, polymeric film thickness, o-phenylenediamine concentration, enzyme concentration, electropolymerization time and temperature on the response current of the biosensor were also examined. The performance of the biosensor, i.e. linear range, response time, sensitivity, reproducibility, repeatability and stability was described. In addition, the prepared biosensor was applied to the analysis of real samples for the determination of glucose concentration in human blood serum.