Mikroakışkan temelli sistemler ile biyotayin uygulamaları
Biodetermination applications with microfluidic based systems
Yazar: SEMRA ÖZGÜN KÖSE
Danışman: PROF. DR. SİBEL EMİR DİLTEMİZ
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Analitik Kimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmanın amacı 3 boyutlu biyo-yazıcı kullanılarak direkt mürekkep yazdırma tekniği ile mikroakışkan kanal sistemi veya lens ile farklı hastalıklara ait erken tanı sistemleri geliştirilmiştir. Bu kapsamda PDMS kapsüllemesi ve Pluronik F-127 biyo-mürekkebi kullanılarak yeni nesil esnek mikroakışkan kanallar oluşturulmuştur. Böylece mikro ve nano boyutlarda yani çok az numune gerektirerek kişiye özgü tayin sistemleri geliştirilmiştir. Alfa-kristalin' in tayini, bu yöntemle non-invazif olmasının yanı sıra hızlı bir şekilde spektroskopik olarak tayin edilmiştir. Bu tez çalışmasının ikinci aşamasında ise yine 3 boyutlu biyo-yazıcı kullanılarak oluşturulan PDMS ve SE-1700 bazlı lenslerin üzerine gerçekleştirilen modifikasyonlar sonrasında gözyaşından glukoz tayini kolorimetrik bir yöntemle gerçekleştirilmiştir. Gözyaşı içerisindeki glukoz molekülleri ile GOx yükseltgenerek Hidrojen Peroksit çıkışı gerçekleşmektedir. Böylece HRP' nin substratı olan TMB yükseltgenerek derişime bağlı olarak değişen bir mavi renk oluşumu gözlenmektedir. Böylece oluşan mavi rengin şiddetlenmesiyle de kolorimetrik bir yöntem olan gözyaşından glukoz tayin sistemi gerçekleştirilebilmektedir.
Bu tez çalışmasının son aşamasında ise mikroakışkan kanal içerisine ANADOLUCA metoduna göre sentezlenen MATyr-Ru(bipyr)2-Biyotin ve TMSPMA modifikasyonu sonrasında derişime bağlı olarak kanser erken teşhisine yönelik olan fosfo-tirozin tayini gerçekleştirilmiştir. Yüzeye modifiye edilen enzim konjuge antikor yapısı ile teşhis işlemi mikroakışkan kanal içerisinde gerçekleştikten sonra mikroplaka okuyucu ile 450 nm' de gerçekleştirilmiştir..

Abstract:
The aim of this study is to develop early diagnosis systems for different diseases with direct ink printing technique, microfluidic channel system or lens using a 3D bioprinter. In this context, new generation flexible microfluidic channels were created using PDMS encapsulation and Pluronic F-127 bio-ink. Thus, personalized determination systems have been developed by requiring very little samples in micro and nano sizes. The determination of alpha-crystalline with this method, besides being non-invasive, has been rapidly determined spectroscopically. In the second stage of this thesis, after the modifications made on the PDMS and SE-1700 based lenses created by using a 3D bioprinter, glucose determination from the tears was performed with a colorimetric method. With the glucose molecules in the tears, GOx is oxidized and Hydrogen Peroxide is released. Thus, TMB, the substrate of HRP, is oxidized and a blue color formation is observed depending on the concentration. Thus, by intensifying the blue color formed, a colorimetric method of glucose determination from tears can be performed.
In the last stage of this thesis, after the MATyr-Ru(bipyr)2-Biotin and TMSPMA modification, which were synthesized according to the ANADOLUCA method into the microfluidic channel, phospho-tyrosine determination for early diagnosis of cancer was carried out depending on the concentration. After the diagnosis process was carried out in the microfluidic channel with the enzyme-conjugated antibody structure modified on the surface, it was carried out at 450 nm with a microplate reader.