Kanser belirteçlerinin tayininde kullanılmak üzere titanyum bazlı elektrokimyasal nanobiyosensörlerin geliştirilmesi
Development of titanium based electrochemical nanobiosensors to be used in determination of cancer markers
Yazar: DAMLA KIZILTAN
Danışman: PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Kanser hastalığı insanoğlu varolduğundan beri en önemli ve ölümcül hastalıkların başında gelmekte ve her kanser türünde hastalığın erken dönemlerde teşhis edilebilmesi tedavi etkinliğini son derece yüksek oranda etkilemektedir. 
Bu nedenle günümüzde konu ile ilgili araştırmalar yapan bilim insanlarının önemli bir bölümü kanser hastalıklarının teşhis ve tedavisinde özellikle pratik olarak çalışan erken dönem teşhis araştırmaları üzerine yoğunlaşmıştır. Bu amaçla temel çalışma prensipleri birbirinden çok farklı olan (örneğin; optik temelli, elektrokimyasal temelli, kütle temelli gibi), hassas sonuçlar veren sensör sistemleri geliştirilmiş ve geliştirilmeye devam etmektedir. Sözkonusu sensör sistemlerinde genel yaklaşımlar kanser hastalıklarının varlığının en temel habercisi olan kanser hücrelerinin ve/veya kanser hücre metabolitlerinin belirlenmesine yönelik değerlendirmelerdir. Çünkü tüm kanser hastalıklarının ortak özelliği olan başkalaşmış hücre yapısında (sağlıklı hücrelerden farklı yapıda) olan kanser hücrelerinin varlığı ve bu hücrelerin yaşamsal faaliyetleri sonucu normal sağlıklı hücrelere göre çok daha yüksek oranda/seviyede oluşan bir takım biyokimyasal moleküllerin seviyesindeki artışlar kanser hastalıklarının belirlenmesinde ve ayrıntılı olarak tanımlanmasında önemli rol oynamaktadır. Sözü edilen hücresel yapıların belirlenmesi ve hücre boyutunda değerlendirmeler genel olarak daha çok patolojik/histopatolojik değerlendirmeler ile mikroskobik boyutta yapılagelmektedir ve bu değerlendirmeler kanser vakalarının ileri evrelerinde yapılabilmektedir. Öte yandan kanser hücre metabolitleri genel olarak nanoölçekte derişimlere sahip olduğundan ve bu metabolitlerin seviyelerindeki önemli değişiklikler belirlenerek kanser vakalarının daha erken evrlerde/dönemlerde belirlenmesi mümkün olabilmektedir.
Sunulan tez kapsamında; model kanser türü olarak erkeklerde hayati önem taşıyan kanser türlerinden olan prostat kanserinin erken dönem teşhisinde pratik ve ekonomik (ayrıca hassasiyeti yüksek), elektrokimyasal temelli bir biyosensör sistemi geliştirlmiştir. Söz konusu sensörün elektrotları yüzeyinde nanotüplerin yer aldığı titanyum alaşımlı elektrotlardan oluşturulmuş olup değişik kimyasal ve/veya biyokimyasal yapılarla (kitosan, altın nanopartikül gibi) yüzeyleri performans artışı sağlamak üzere modifiye edilmiştir.

Abstract:
Cancer is one of the most important diseases since the human being is existed. Early diagnosis is crucial in the efficiency of the treatment in all cancer types. Therefore, the researchers focus on the studies which involve in cancer diagnosis and therapy tools. 
For this purpose, the sensitive sensor systems (optic based, electrochemical based and mass based) are being developed. 
The approaches in relevant sensor systems are the evaluations of detection of cancer metabolites. Because, the existence of cancer cells (different from healthy cells) in all cancer diseases and several biochemical molecules occurred at the end of the vital activities of these cells play role important on identifying the cancer. The detection of these cellular components can be carried out in microscopic levels and these evaluations can be performed in advanced levels of cancers. Besides, since cancer metabolites have the concentration of nano scale, the determination of the differences in the levels of these metabolites can be possible in early levels of the cancer cases. 
In this presented thesis, a practical and economic electrochemical based biosensor system approach was developed to detect the prostate cancer having vital importance in men. For enhancing the performance, the aforementioned sensor electrode surfaces were modified with titanium nanotubes and with various chemical and/or biochemical structures (such as chitosan, gold nanoparticles).