Akut miyokard enfarktüsü biyogöstergelerinden homosistein, miyoglobin ve yağ asiti bağlayıcı proteinin (FABP) girişimsiz tayini için ters iyontoforez tabanlı elektrokimyasal immünosensörün geliştirilmesi
Development of a reverse iontophoresis-based electrochemical immunosensor for the noninvasive determination of homocysteine, myoglobin and fatty acid binding protein (FABP), biomarkers of acute myocardial infarction
Yazar: FATMA GÜLAY DER
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA EMRAH KILINÇ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Dünyadaki ölüm nedenlerinin en başında kalp hastalıkları gelmektedir. Geleceğe yönelik yapılan tahminlemelerde uzun bir süre daha en önemli ölüm sebebi olmaya devam edeceği öngörülmektedir. Dünyada 2023 yılında gerçekleşen toplam ölüm sayısı 57 milyon civarındır. DSÖ İstatistikleri 2023 raporunda; Birleşmiş Milletlerin 2048 yılındaki küresel ölüm sayısının tahmini olarak 90 milyona yaklaşacağını, DSÖ'nün ise bu sayının 77 milyonunun BOH ölümlerinden kaynaklanacağını öngördüğü ve 2019 yılındaki ile kıyaslandığında bu sayının mutlak sayılarda %90'a varan bir artışı temsil ettiği bildirilmiştir. DSÖ 2019 verilerine göre; 57 milyon ölüm sayısının 17,9 milyonu kardiyovasküler hastalıklardan ve bunun da 8,9 milyonu iskemik kalp hastalığından, 6,12 milyonu ise inmeden kaynaklanmaktadır. AME kaynaklı ölüm ilk bir saat içinde gerçekleşmektedir. AME teşhisinde ilk 6 saatte müdahale edilmesi hayat kurtarıcıdır. Bu durum erken tanının ne denli önemli olduğunu gözler önüne sermektedir. Ölümlerin %80'i düşük ve orta gelirli ülkelerde meydana gelmiştir. Bilinçli şekilde sağlıklı beslenme, sağlıklı yaşam tarzı ve çeşitli tedaviler ile önlenebilir olan kalp damar hastalıklarından kaynaklı ölüm oranlarının bu denli yüksek olması; insan hayatı için önem arz eden bu hastalığın erken tanı, teşhis ve zamanında tedavi ile korunma stratejilerinin geliştirilmesine yönelik çalışmaların devam etmesine neden olmaktadır.
Bu çalışma, EKG ve kan testleri gibi günümüzde kullanımda olan AME tanı ve teşhis yöntemlerinden farklı olarak, AME teşhisinde önemli olan bazı biyogöstergelerin (HMS, MYG ve YABP) ters iyontoforez yöntemiyle girişimsiz olarak tayininin yapılmasını ve kalp krizinin erken tanısına katkı sağlanmasını amaçlamıştır. Böylece bazı fizyolojik parametrelerin (biyogöstergelerin) sürekli monitörize edildiği girişimsiz tayin yöntemleri geliştirilmiş olacak ve standart tayin yöntemleriyle de mukayesesi yapılabilecektir.
Bu amaç doğrultusunda AME için belirlenen biyogöstergelerin; elektrokimyasal olarak ölçülmesi için KPE'ler tasarlanmış, DPV ve CV yöntemleri ile tayinleri yapılmış; ayrıca ters iyontoforez yöntemi kullanılarak özütleme işlemi gerçekleştirilip ölçümleri alınmıştır. Yapılan kalibrasyon işlemleri sonrasında 1-50 ng/mL derişim aralığı YABP için 3 ng/mL, 5-100 µM derişim aralığı HMS için 15 µM, 20-100 ng/mL derişim aralığı MYG için 40 ng/mL düzeylerine kadar tayin edilebilen ölçüm sonuçları elde edilebilmiştir. Ayrıca stabilite, girişim, inkübasyon sıcaklığı gibi optimizasyon çalışmaları da gerçekleştirilmiştir.
Dünyadaki ölüm nedenlerinin en başında gelen ve önlenebilir ölüm nedenleri arasında yer alan kardiyovasküler hastalıklar ve akut koroner sendrom olgularından dolayı hastalık, sakatlık, iş göremezlik, hayat konforunda düşüş, birçok ilaç kullanımı, hastanelerde yoğunluk, tedavi masrafları gibi sonuçlar doğmakta; bu durum bireyleri ve ülke ekonomisini olumuz yönde etkilemektedir. Bundan dolayı hastalanmadan önce önlem almak, erken tanı ve erken müdahale ile hem bireyler hem de ülke için zararı en aza indirmek mümkün olabilmektedir. Ayrıca ülkemiz dahil birçok ülkede tele-tıp uygulamalarına geçiş süreçleri, stratejik planlara dahil edilmektedir. 
Yapılan alanyazın taramasında biyogöstergelerin TI yöntemiyle girişimsiz olarak tayinine yönelik 1 adet doktora tezi ve yayımlanan makalemiz dışında başka çalışmalara rastlanılmamaktadır. Bu çalışmanın bu konudaki alanyazın açığını kapaması ve bu konu üzerinde çalışmak isteyenlere örnek teşkil etmesi temenni edilmektedir.

Abstract:
Heart diseases are the uppermost cause of death in the world. According to the forcasts made prospectively, it is predicted that it will continue to be the leading cause of death for a long time longer. The total number of deaths in 2023 in the world was around 57 million. In the WHO Statistics 2023 report, it was reported that the United Nations estimated that the number of global deaths in 2048 will approach 90 million, and that WHO predicted that 77 million of this number will be due to NCD deaths, and that this number represents an increase of up to 90% in absolute numbers compared to 2019. According to WHO 2019 data, 17.9 million of the 57 million deaths are due to cardiovascular diseases, 8.9 million of these are due to ischemic heart disease, and 6.12 million of these are due to stroke. Deaths from AMI occur within the first hour. Intervention in the first 6 hours of AMI diagnosis is life-saving. This situation reveals how important early diagnosis is. 80% of the deaths occurred in low and middle-income countries. The fact that the mortality rates due to cardiovascular diseases, which can be prevented with a conscious healthy diet, healthy lifestyle and various treatments are so high causes the studies on early detection, diagnosis, timely treatment and development of prevention strategies for this disease, which is important for human life to continue.
Unlike the currently used AMI diagnostic methods such as ECG and blood tests, this study aimed to determine some biomarkers (HMC, MYG and FABP) that are important in the diagnosis of AMI non-invasively using reverse iontophoresis and to contribute to the early diagnosis of heart attack. Thus, non-invasive determination methods for continuous monitoring of some physiological parameters (biomarkers) will be developed and comparisons can be made with standard determination methods. 
For this purpose, CPEs were designed for electrochemical measurement of biomarkers identified for AMI, and these biomarkers were determined using DPV and CV methods. Additionally, extraction was performed using the reverse iontophoresis method and measurements were taken. After the calibration process, measurement results could be obtained as 3 ng/mL for FABP in the 1-50 ng/mL concentration range, 15 µM for HMC in the 5-100 µM concentration range, and 40 ng/mL for MYG in the 20-100 ng/mL concentration range. In addition, optimization studies such as stability, interference, and incubation location were also carried out. 
Due to cardiovascular diseases and acute coronary syndrome cases, which are among the leading causes of death in the world and are preventable, results arise as illness, disability, incapacity to work, decreased comfort of life, use of many medications, congestion in hospitals, and treatment costs. This situation negatively affects individuals and the country's economy. Therefore, it is possible to minimize the damage for both individuals and the country by taking precautions before getting sick, early diagnosis and early intervention. In addition, in many countries, including ours, the transition process to telemedicine applications is included in strategic plans.
In the literature search, no other studies were found except for one doctoral thesis and our published article on the non-invasive determination of biomarkers with the TI method. It is hoped that this study will fill the gap in the literature and set an example for those who want to work on this subject.