Amino asitlere duyarlı biyosensörlerin hazırlanması ve çalışma şartlarının belirlenmesi
Preparation of amino acids sensitive biosensors and determination of working conditions
Yazar: EMRULLAH CANTÜRK
Danışman: DOÇ. DR. ÖMER IŞILDAK
Gaziosmanpaşa Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2013
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyosensörler = Biosensors ; Enzim sensörleri = Enzyme sensors ; Kimyasal sensör = Chemical sensor ; Üre biyosensörler = Urea biosensors

Özet:
Bu çalışmada, amino asitlere duyarlı biyosensörler hazırlanarak çalışma şartları belirlenmiştir. Hazırlanan amino asitlere duyarlı biyosensörler iç referans elektrot ve iç referans çözelti içermeyen bir sistemden oluşmaktadır. Hazırladığımız amino asit duyarlı biyosensörlerin potansiyometrik performansları (seçicilik sabitleri, doğrusal çalışma aralığı, tayin limiti, cevap süresi, pH çalışma aralığı, tekrarlanabilirliği) gibi özellikleri bilgisayar kontrollü potansiyometrik ölçüm sistemi ile belirlenmiştir. Amino asit duyarlı biyosensörünün hazırlanması için ilk olarak, temel sensör olarak kullanılmak üzere, potansiyometrik kompozit katı-hal NH4+-seçici elektrotlar hazırlandı ve NH4+, K+, Na+, ve Ca+2 çözeltilerinde test edilerek karakteristik özellikleri incelendi. Uygun olarak çalıştığı tespit edilen NH4+-seçici elektrotlar üzerine L-amino asit oksidaz enzimi tek adımda enzim tutturma metodu ile bağlanmasıyla, amino asit duyarlı biyosensör hazırlandı. Ölçümler amino asitlerin 1xl0-1-1x10-5 mol L-1 çözeltileri kullanılarak yapıldı. Hazırlanan amino asit biyosensörünün performansı farklı pH ve değişik konsantrasyonlardaki tampon çözeltileri kullanılarak test edildi. Optimum şartlar altında amino asit biyosensörü, 1x10-1-1x10-4 M konsantrasyon aralığında bir çok amino aside karşı doğrusal cevap sergilerken, bazı amino asitlere karşı ise doğrusal cevap sergilememektedir.Geliştirilen amino asit biyosensörü, düşük maliyette üretilebilmekte, minyatürize edilebilmekte ve kısa cevap zamanı gibi önemli üstünlüklere sahip olmaktadır. Geliştirilen bu biyosensör; hareketli ortamlarda kullanılabilen mikro litre ölü hacme sahip detektör hücresi üretmeye, dolayısıyla kromatografik sistemlerde amino asit detektör olarak kullanılmaya elverişlidir.

Anahtar Kelimeler: Biyosensör, Kimyasal Sensör, Amino asit, Katı-hal kompozit elektrot, Potansiyometri

Abstract:
In this work, aminoacid sensitive biocencors has been prepared and their working principles has been determined. The system has been founded without including a reference electrode or an internal reference solution. Potentiometric properties of prepared aminoacid sensitive biocencors like selectivity constants, lineer  working range, determination limit, reaction time, pH working range, repeatability has been determined using a computer assisted potentiometric measuring system. To prepare aminoacid sensitive biocencors, potansiometric composite solid state NH4-selective electrode has been prepared as first and then they were tested in NH4+, K+, Na+, and Ca2+ solutions to investigate their characteristic properties. An aminoacid sensitive electrode has been prepared by attaching L-aminoacid oxidase enzyme onto NH4+ selective electrode distinguished as working properly. Measurements have been performed using 1x10-1 and 1x10-5 mol/L aminoacid solutions. The performance of aminoacid biocencor have been tested using buffer solutions at different pH and concentrations. Aminoacid biocencor at optimum conditions have been responded against most of the aminoacids as lineer between the concentration range while they failed aginst some of them.Developed aminoacid biocencor could be produced at low manufacturing cost and miniature dimensions  and could have short respond time. This developed biocencor is suitable to be produced in microliter volume dead cell and therefore can be used in chromatographic systems as aminoacid detector.

Key words: Biosensor, Chemical sensor, Amino acid, Solid state composite electrode, Potansiometry