Elektrokimyasal sensörlerle kan gazlarının tayini ve yöntemlerinin geliştirilmesi
Development of methods and determination of blood gases by electrochemical sensors
Yazar: DENİZ KARSLI SEMİZ
Danışman: PROF. DR. NİHAT TINKILIÇ
Ondokuz Mayıs Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Biyokimya = Biochemistry ; Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, kan gaz analizlerinde kullanmak için PVC membran oksijen sensör ve katı-hal kompozit pH sensör temelli Severinghaus tip CO2 sensör geliştirildi. Geliştirilen sensörlerin durgun ortam potansiyometrik performansları laboratuvarda geliştirilen bilgisayar kontrollü potansiyometrik sistem kullanılarak test edildi. Aktif bileşen olarak quinhidron-PVC-COOH kullanılarak polimetilmetakrilat temelli kompozit pH sensör hazırlandı. pH 2-12 aralığında doğrusal cevap sergileyen sensör bir birimlik pH değişimi için 53,7 ± 2,8 mV potansiyel fark gösterdi. Katı hal kompozit pH sensör hidrojel tabaka ve gaz geçirgen membran ile kaplanarak karbondioksit sensör hazırlandı. CO2 cevap eğrileri çok kanallı gaz akış ölçerle hazırlanan CO2-N2 gaz karışımlarının (% 2 - % 100 CO2) oda sıcaklığında 25 mM NaHCO3 ? 120 mM NaCl çözeltisi boyunca geçirilmesiyle elde edildi. Sensör % 2 CO2 den % 100 CO2 değişimine 97,5 ± 5,6 mV potansiyel fark ile doğrusal cevap gösterdi. PVC membran temelli potansiyometrik O2 sensör aktif bileşenler olarak kobalt klorür ve tetrenin kullanılmasıyla hazırlandı. PVC membran O2 sensör de % 1 O2 ile % 100 O2 (N2 ile dengelendi) arasında doğrusal cevap gösterdi. Geliştirilen PVC membran oksijen sensör ve Severinghaus tip CO2 sensör akış enjeksiyon analizinde dedektör olarak başarılı şekilde kullanıldı.Sensörlerin kan örneklerine uygulanabilirliği Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi Merkez Biyokimya Laboratuvarı' ndan temin edilen kan numuneleri kullanılarak araştırıldı. Sensörlerden elde edilen sonuçların, ticari bir kan gaz analizörü ile elde edilen sonuçlarla uyum içinde olduğu görüldü.

Abstract:
In the study, PVC membrane oxygen sensor and Severinghaus type carbondioxide sensor based on a solid state composite pH sensor were developed for use of blood gas analyses. Potentiometric peformances of the sensors prepared were tested with a home-made potentiometric system that is controlled by a computer. The composite pH sensor based on polymethylmetacrylate (PMMA) was prepared by using quinhydron-PVC-COOH as active compound. The sensor response was linear between pH 2-12, and it?s potential differences was 53.7 ± 2.8 mV per decade. The carbondioxide sensor was prepared by covering the solid state composite pH sensor surface with a hydrogel layer and a CO2 gas permeable membrane. CO2 response curves were produced at room temperature by bubbling CO2-N2 gas mixtures (2-100% CO2 balance N2) through 25 mM NaHCO3 - 120 mM NaCl solution using a gas flow-meter with a multitube frame. The sensor exhibited a linear response from 2% CO2 to 100% CO2 with the slope of 97.5 ± 5.6 mV. Potentiometric oxygen sensor based on PVC membrane was prepared by using cobalt chloride and tetrene as active components. The PVC membrane O2 sensor also exhibited a linear response relationship between 1% O2 and 100% O2 (balance N2). The developed PVC membrane oxygen sensor and Severinghaus type carbondioxide sensor were successfully used as a detector in the flow-injection analysis system.Applicability of the sensors to blood samples was investigated with blood samples taken from Ondokuz Mayıs University, Medical Faculty, Central Biochemistry Laboratory. The results obtained from the sensors were found to be in compliance with the results received from a commercial gas analyser.