Madde bağimliliğinin belirlenmesine yönelik biyoanaliz sistemleri i̇çin uygun aptamer ve antikorlarin stabilizasyonu: kokain ve metamfetamin sensörlerinin eldesi
Novel surface design by stabilization of aptamer and antibody for illicit drug sensing systems: cocaine and methamphetamine sensors
Yazar: TÜLAY YILMAZ ŞENGEL
Danışman: PROF. DR. SUNA TİMUR
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Madde Bağımlılığı Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Antikorlar = Antibodies ; Bağımlılık = Dependency ; Biyosensörler = Biosensors ; Kokain = Cocaine ; Madde bağımlılığı = Drug addiction ; Metamfetamin = Methamphetamine ; Narkotik bağımlılığı = Narcotic dependence

Özet:
Antikor  ve aptamer temelli sensörler tanılayıcı protein işaretleyicilerin,nükleik asitlerin ve ilaçların analizinde oldukça popülerdir.Bundan dolayı bu sistemler madde analizinde kullanıma çok uygundur.Tez çalışmam kapsamında bu sistemler oluşturularak oldukça yaygın kullanıma sahip olan metamfetamin (MET) ve kokain analizi yapılmıştır.İlk olarak ;çift tabakalı polipeptid olan (EDOT-BTDA-Pala) polimeri  MET antikorunu immobilize etmek için camımsı karbon elektroda konakçı olarak kullanıldı.MET analizi öncesinde GCE/EDOT-BTDA-Pala/Antikor yüzeyi ,elektrokimyasal dönüşümlü voltametri ve impedans spektroskopisi kullanılarak karakterize edildi.Sistemin analitik parametrelerinden LOD  değeri 13,07 µg/mL; doğrusal aralığı ise  y = 0,0429x-0,2347, (R2=0,996)  denklemi  ile 10 - 100 µg/mL bulunmuştur. Kokain analizi için ise EDOT-BTDA-PPhe iletken polimeri kullanılarak antikor ve aptamer temelli biyosensör tasarlanmıştır.GCE/ EDOT-BTDA-PPhe /Antikor –Aptamer yüzeyi elektrokimyasal tekniklerle karakterize edilmiştir.Tasarlanan aptamer temelli biyosensör sisteminde kokain ve onun metabolite  benzoilekgonin (BE)'nin doğrusal  tayin aralıkları sırasıyla 0,5µM-0,5 µM ve 25µM-50 µM'dır.Antikor temelli biyosensör sisteminde ise iki analit için de tayin aralığı 0,5-25 µM olarak bulunmuştur.Son olarak tasarlanan üç sistemin de  sentetik olarak hazırlanan biyolojik sıvılardaki madde analizi için başarılı bir şekilde kullanıldığı kanıtlanmıştır.


Anahtar kelimeler: Madde bağımlılığı; metamfetamin; kokain;anikor temelli
biyosensör;aptamer temelli biyosensör

Abstract:
Antibody- based   and aptamer –based sensors are popular platforms in the detection of diagnostic protein markers, nucleic acids and drugs. Thus these system could be used for abused drugs.Therefore,we created a new platform for the detection of common  abused drugs; methamphetamine (METH) and cocaine (COC). Firstly, a fluorescent-labeled polypeptide (EDOT-BTDA-Pala) was used as as a glassy carbon electrode (GCE) covering host to immobilize the METH- antibody.Prior to the analysis of METH, GCE/EDOT-BTDA-Pala/Antibody surface was characterized with electrochemical (cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy). As for the analytical parameters of the system linearity and limit of detection (LOD) was found as 10 - 100 µg/mL with an equation of y = 0.0429x-0.2347, (R2=0.996) and 13.07 µg/mL, respectively.In addition, sample application using the synthetic urine, saliva and serum samples spiked with METH (10, 25, 50 µg/mL) carried out and LC-MS/MS system was used for the confirmation of the platform.For the dedection cocaine ; EDOT-BTDA-PPhe was used  as conductive polymer host to immobilize the cocaine –antibody and aptamer. Prior to dedection of cocaine GCE/ EDOT-BTDA-PPhe /Antibody-Aptamer   surface was characterized with electrochemical (cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy). The designed aptamer based-biosensing system was applied for the detection of cocaine and its metabolite; benzoylecgonine (BE) which exhibited a linear correlation in the range from 0.5µM  up to 25µM  and 0.5 µM up to 50 µM for cocaine and BE, respectively. As for the antibody-based sening system ,for both analytes, linearity was obtained between 0.5-25 µM. Finally, the created systems was successfully used  for the analysis of synthetic biological fluids.

Keywords: Drug abuse; methamphetamine; cocaine;anibody-based
biosensor;aptamer-based biosensor