Kalp krizinin ve kalp yetmezliğinin hızlı tespiti için tanı kiti geliştirilmesi
Developing rapid test kits for detection of heart attack and congestive heart failure
Yazar: MEHMET ÖZGÜN ÖZEN
Danışman: PROF. DR. MURAT ELİBOL ; PROF. DR. SAİME İSMET GÜRHAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2015
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Kalp krizi ve kalp yetmezliğinin görülme sıklığı gelişmiş toplumlarda azalırken gelişmemiş ve gelişmekte olan toplumlarda artmaktadır. Bunun başlıca sebebi gelişmiş ülkelerdeki tanı ve tedavi sistemlerinin gelişmiş ve daha kolay ulaşabilir durumda olmasıdır. Kalp krizi ve yetmezliğinin tanısında, yüksek isabet oranı ile tanının konması ve hastanın yönlendirileceği polikliniğin belirlenmesi, özellikle acil servisler başta olmak üzere tüm poliklinikler için önemlidir. Halka açık alanlarda, ambulans, otobüs, uçak gibi taşıtlarda ve hatta her bireyin cebinde bulunabilecek ve hızlı bir şekilde sonuç verebilen tanı kitlerinin varlığı doğru zamanda doğru müdehalenin yapılması ile sonuçlanıp hayatta kalım oranlarının iyileştirilmesini sağlayacaktır. Bu çalışmada in vitro immünizasyon ile elde edilen hibridoma klonları karakterize edildi ve ürettikleri anti-hFABP monoklonal antikorları ve anti-NT-proBNP monoklonal antikorları kullanılarak yanal akış prensibi ile çalışan tanı kitleri tasarlandı. Tasarlanan kitlerinin tespit limitleri PBS içinde hazırlanan protein çözeltileri için sırasıyla 10 ng/mL ve 1000 ng/mL olarak belirlendi. Tanı kitlerinin hassaslaştırılması adına lokalize yüzeysel plazmon salınımı (LSPR) prensibi ile çalışan, hem 96 gözlü mikropleyt formatında hem de taşınabilir tek kullanımlık mikroakışkan çip formatında kitler tasarlandı. Elde edilen bu kitlerin hassasiyeti PBS'te ve insan serumunda hazırlanmış protein çözeltileri ile yapılan denemeler ile belirlendi ve sırasıyla PBS için de hFABP 1 pg/mL, NT-proBNP 100 pg/mL; serumda hFABP 10 pg/mL, NT-proBNP ise 1 pg/mL konsantrayonlarda dahi tespit edilebildi. Taşınabilir tek kullanımlık mikroakışkan çipler için yapılan deneme ise kitlerin PBS içinde hazırlanan hFABP ve NT-proBNP çözeltilerini 10 pg/mL konsantrasyonlarda dahi tespit edebildiği gösterildi.

Abstract:
The aim of this thesis was to obtain hybridoma cells that produce anti-hFABP and anti-NT-proBNP monoclonal antibodies to design sensitive diagnostic test kits for detectioon of heart attack and congestive heart failure. For this purpose, hybridoma clones that produce anti-hFABP and anti-NT-proBNP monoclonal antibodies were obtained by in vitro immunization methodology and characterized by growth kinetics, isotyping and HPLC. Lateral flow immonuassays (LFIA) and localized-surface plasmon resonance (LSPR)-based diagnostic test kits in the form of 96 well plate and microfluidic chips were designed by using produced antibodies in combination of commercial ones. The detection limits of the lateral flow immonuassays (LFIA) were determined as 10 ng/mL and 1000 ng/mL for hFABP and NT-proBNP in PBS, respectively. The sensitivity of the LSPR-based diagnostic kits in both 96 well plate and microfluidic chip forms were found to be dramatically increased compared to that of LFIA. 96 well plate LSPR-based diagnostic kits was found to be able to detect 1 pg/mL hFABP in PBS and 10 pg/ml hFABP in serum while detecting 100 pg/mL NT-proBNP in PBS and 1 pg/mL NT-proBNP in serum. The sensitivity of the single-use microfluidic chips was determined as 10 pg/ml for hFABP and NT-proBNP in PBS. Consequently, LFIA based assays are easy to produce, portable, requires no reading system with less sensitivity. On the other hand, LSPR based systems are far more sensitive than developped LFIA kits (10 pg/mL). The only disadvantage of LSPR-based kits is the need of a spectrophotometer for analysis. But with the production of portable LSPR-based microfluidic chips this disadvantage is not going to be concern with high sensitive, easy to use portable set-ups.