Gıda bozulma indikatörü olarak kullanılan kadaverinin tayini için amperometrik biosensör geliştirilmesi
Development of amperometric biosensor for determi̇nation of cadaverine used as food spoilage indicator
Yazar: ESMA ÖZEKEN
Danışman: PROF. DR. SEMAHAT KÜÇÜKKOLBAŞI
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Biyosensörler, moleküler biyoloji, mikroakışkanlar ve nanomateryaller gibi yeni teknolojilerle bir araya getirilerek, tarımsal üretimde, gıdaları işlemede ve çevresel izleme faaliyetlerinde, bitkilerde, hayvanlarda, gıdalarda, toprakta, havada ve suda, pestisitler, antibiyotikler, patojenler, toksinler, proteinler, kötü kokular, mikroplar ve daha fazla türlerin hızlı, spesifik, hassas, düşük maliyetli, çalışma alanlarında, internet üzerinden ve/veya gerçek-zamanlı kullanılabilirler. Bu tezde, çeşitli modifikasyon yöntemleri kullanılarak gıda kalitesinde önemi olan kadaverinin tayini için amperometrik enzim elektrotlarının geliştirilmesi amaçlandı. 
Gıda kalitesinde önemi olan kadaverinin tayini için amperometrik enzim elektrot geliştirilmesi amaçlanan yüksek lisans tez çalışmamızın, ilk bölümünde camsı karbon elektrot yüzeyleri farklı yöntemler denenerek pillar[5]aren (P[5]A) ile modifiye edildi. Hazırlanan modifiye elektrotların elektrokimyası dönüşümlü voltametri (CV), elektrokimyasal empedans spektroskopi (EIS) ile ve yüzey karekterizasyonu ise taramalı elektron mikroskopu (SEM), atomik kuvvet mikroskopu (AFM) ile incelendi. Optimum şartlardaki modifikasyon yöntemleri ile hazırlanan modifiye elektrotlar önce enzimsiz daha sonra diamin oksidaz enzimi (DAOx) immobilize edilerek amperometrik biyosensörler hazırlandı ve ilgili substrata duyarlılığı belirlendi. Optimum çalışma koşullarını belirlemek amacıyla pH, modifiye maddenin miktarı, enzim miktarı, çalışma potansiyeli incelendi. Hazırlanan modifiye elektrotların performans faktörleri belirlendi. Bunun için kadaverin konsantrasyonuna karşı akım değerlerinden kalibrasyon grafiği çizilerek,  GCE/Jel/P[5]A/DAOx'nin doğrusal çalışma aralığı 1,64 µM-11,8 µM, gözlenebilme sınırı (LOD) 0,64, alt tayin sınırı (LOQ) 1,94 µM, tekrarlanabilirlik ve tekrar üretilebilirlikleri sırasıyla %2,02 ve %3,44 olarak tespit edildi.
Çalışmanın son bölümünde, gıda numunelerde kadaverin tayininin yapılabilirliği için numune analizi ve geri kazanmaları hesaplanarak gıda bozulma indikatörü olarak kullanılabilirliği incelendi.

Abstract:
Biosensors, combined with new technologies such as molecular biology, microfluidics and nanomaterials, in agricultural production, food processing and environmental monitoring activities, plants, animals, food, soil, air and water, pesticides, antibiotics, pathogens, toxins, proteins, bad odors, Microbes and more species can be used in fast, specific, sensitive, low-cost, workplaces, over the internet and / or in real-time. In this project, it was aimed to develop amperometric enzyme electrodes for the determination of cadaverine, which is important in food quality, using various modification methods.
In the first part of our graduate thesis, which aimed to develop amperometric enzyme electrodes for the determination of cadaverine, which is important in food quality, glassy carbon electrode surfaces were modified with pillar [5] aren (P [5] A) by using different methods. The electrochemistry of the modified electrodes was examined by alternating voltammetry (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), and the surface characterization by scanning electron microscope (SEM), atomic force microscope (AFM). The amperometric biosensor was prepared by immobilizing the modified electrodes without enzyme first and then the diamine oxidase enzyme (DAOx) on the modified electrodes prepared by modification methods under optimum conditions, and its sensitivity to the relevant substrate was determined. In order to determine the optimum working conditions, the pH, the amount of the modified substance, the amount of enzyme, and the working potential were examined. Performance factors of the modified electrodes prepared were determined. For this, the calibration graph is drawn from the current values against the concentration of the cadaver and the linear working range of GCE / Gel / P [5] A / DAOx is 1,64 µM-11,8 µM, the limit of observation (LOD) is 0,64 µM, the lower limit of determination (LOQ) was determined as 1,94 µM, repeatability and reproducibility as 2.02% and 3.44%, respectively.
In the last part of the study, for the feasibility of determining cadaverine in food samples, sample analysis and recovery were calculated and its usability as a food spoilage indicator was examined.