İnfluenza A virüsünün tanısına yönelik elektrokimyasal DNA biyosensör tasarımı
Design of electrochemical DNA biosensor for the detection of influenza A virus
Yazar: BUKET MERİÇ
Danışman: PROF. DR. M. E. ŞENGÜN ÖZSÖZ
Ege Üniversitesi / Sağlık Bilimleri Enstitüsü / Analitik Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Eczacılık ve Farmakoloji = Pharmacy and Pharmacology

Özet:
Bu çalışmada, işaretsiz DNA hibridizasyonuna dayalı elektrokimyasal bir biyosensör tasarımı yapıldı.Çalışmada gerçekleştirilen biyosensör, İnfluenza A virüsünün tanısına yönelik olarak tasarlandı. Çalışmada tek kullanımlık kalem grafit elektrotlar kullanıldı. Prob diziler elektrot yüzeyine ıslak adsorpsiyon yöntemiyle tutturuldu. Biyosensör tasarımında; hedef derişimi, hibridizasyon süresi, hibridizasyon sonrası sensör yüzeyinin yıkanma süresi, sensör seçimliliği ve tekraralanabilirlik gibi çeşitli parametrelerin tayine olan etkileri incelendi.Voltametrik teknikte asetat tamponu (pH: 4.8) içerisinde gerçekleştirilen ölçümlerde, elektrot yüzeyinde hibridizasyondan önce daha yüksek yanıt (guanin yükseltgenme sinyali) alınırken, hedef dizi ile hibritleşme sonrasında elde edilen yanıtın daha düşük olduğu gözlenmiştir. Prob dizinin rastgele seçilmiş dizilerle ile hibridizasyonu ile elde edilen yanıtların ise yalnızca prob diziden elde edilen yanıtlarla hemen hemen aynı düzeyde olduğu gözlenmiştir.Empedimetrik teknikte Fe(CN)63-/4- çözeltisi içerisinde gerçekleştirilen ölçümlerde elektrot yüzeyinde hibridizasyondan önce alınan yanıtın(elektrot yüzeyinin gösterdiği direnç), prob dizi ile hedef dizinin hibritleşmesinden sonra alınan yanıta oranla daha düşük olduğu gözlenmiştir. Rastegele seçilmiş olan diziler ile hibritleşme sonrasında elde edilen yanıtların ise yalnızca prob diziden elde edilen yanıtlarla hemen hemen aynı değerde olduğu gözlenmiştir. Bu sistem de mantık; elektrot yüzeyinin kalınlaşmasına bağlı direnç artımından kaynaklanan yanıt yükselmesi şeklindedir. İki tekniktede kullanılan kalem elektrot yüzeyinin kolayca yenilenebilir olması, kalem elektrot sisteminin çoklu analizlerde uygulanabileceği hatta mikroçip cihaz üretiminde kullanılabileceği fikrini akıllara getirmiştir. Tasarımı yapılan biyosensör ile kısa sürede gerçekleştirilen virüs kaynaklı hastalık tanısı klasik tanı yöntemlerine farklı bir alternatif getirmiştir.Böylece İnfluenza A virüsünün tanısı tasarlanan elektrokimyasal biyosensörlerle gerçekleştirilmiştir.

Abstract:
In this study; a label-free DNA hybridisation based electrochemical biosensor has been designed.Biosensor is designed for the determination of the influenza A virus. Disposable pencil graphite electrodes (PGE) were used in the study. Probe sequences were attached on to the electrode surface by using wet adsorption methot. At the biosensor design, various parameters as target concentration, hybridisation time, washing time, sensor selectivity and repeatability effects on detection were investigated.By using voltammetric technique, from the measurements realized in ACB buffer (ph: 4.8), The response of the probe modified PGE were higher while compare with the signals which were obtained after hybridization. And the response of the probe modified PGE which was interacted with a non-complementary sequence resulted in same as probe modified PGE signals and proved the specifity of the hybridization with target.By using impedimetric technique, unlabeled DNA probe sequences related to the influenza type A virus and its complementary target sequences were detected by monitoring the changes in surface impedance of the PGE, before and after hybridization process. The analysis of the hybridization behaviour was realised in the presence of [Fe(CN)6]3-/4-. After addition of the complementary oligonucleotide to the ssDNA (probe) modified PGE electrode, an increase of the electron transfer resistance (Rct) was observed. The response of the probe modified PGE which was interacted with a non-complementary sequence resulted in same as probe modified PGE surface impedance and proved the specifity of the hybridization with target. Disposable pencil graphite electrode surfaces are advantageous for both technique.At the end of the studies, in the development of new technologies capable of better identifying viral pathogens, a sensitive, low-cost, fast and reliable electrochemical based biosensor system has been achieved for determining Influenza Virus A.