Bazı fonksiyonel ve biyoaktif yüzeylerin elektrokimyasal ve optik biyosensör uygulamalarında kullanım potansiyellerinin incelenmesi
Investigation of utilization potential of some functional and bioactive surfaces on electrochemical and optical biosensor applications
Yazar: MURAT KARADAĞ
Danışman: PROF. DR. SUNA TİMUR
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Bu tez kapsamında iki kısımdan oluşan bir çalışma gerçekleştirilmiştir. İlk kısımda, poliamidoamin denrimeri (PAMAM) ile modifiye edilmiş altın elektrot yüzeyinde altın nanopartiküllerin (AuNP) ve mediyatör olarak 6-(Ferrosenil) hekzantiyol (FcSH)'ün kullanıldığı yeni bir amperometrik biyosensör geliştirilmiştir. Glukoz oksidaz (GOx) model enzim olarak kullanılmış ve FcSH ve sisteamin (Cys) yardımıyla oluşturulmuş kendiliğinden oluşan tek tabaka (SAM) aracılığı ile altın elektrot yüzeyine immobilize edilmiştir. Glukoz substratına karşı okunan elektrokimyasal yanıtın karakterizasyonu için döngüsel voltammetri ve amperometri kullanılmıştır. Ortam pH'ı enzim miktarı, AuNP ve FcSH miktarlarının optimizasyonunun ardından glukoz subtratının tayini için lineer aralık çalışması gerçekleştirilerek, doğal örneklerde gerçekleştirilen uygulama çalışmasının sonuçları referans yöntem olarak kullanılan HPLC ile karşılaştırılmıştır.İkinci kısımda ise, ?click? kimyası ile hazırlanmış olan polisülfon (PSU-Py) yapılı polimerin mikrokuyucuk içeren plakaların tabanlarına bir membran olarak kaplanıp, oluşan bu platformun oksidaz ve hidrolaz/oksidaz temelli enzim analizlerindeki kullanım potansiyeli incelenmiştir. GOx aktivite tayini için hazırlanan bu platform ile glukozun enzimatik oksidasyonuna eşlik eden çözünmüş oksijenin tüketimine paralel olarak, Py in floresans sinyalindeki artış izlenerek enzimatik aktivite ile ilişkilendirilmiştir. İkili enzim sistemiyle analizde ise ?-Glukozidaz(AG)-GOx sistemi kullanılmış olup, maltozun AG'nin substratı olarak kullanılmış ve glukoza hidrolizlenip daha sonra GOx aktivitesi ile okside edilmesi yine Py'nin floresans sinyalinde, oksijenin ortamdan tükenmesine bağlı olarak azalma izlenerek gerçekleştirilmiştir.Anahtar kelimeler: Glukoz oksidaz (GOx), alfa-glukozidaz (AG), Poliamidoamin (PAMAM), mediyatör, kendiliğinden oluşan tek tabaka (SAM), Polisülfon (PSU).

Abstract:
Two studies conducted in this thesis. In the first study, an electrochemical biosensor mediated by using 6-(Ferrocenyl) hexanethiol (FcSH) was fabricated by construction of gold nanoparticles (AuNPs) on the surface of polyamidoamine dendrimer (PAMAM) modified gold electrode. Glucose oxidase (GOx) was used as a model enzyme and was immobilized onto the gold surface forming a self assembled monolayer via FcSH and cysteamine (Cys). Cyclic voltammetry and amperometry were used for the characterization of electrochemical response towards glucose substrate. Following the optimization of medium pH, enzyme loading, AuNP and FcSH amount, the linear range for the glucose was studied.In the second study, the use of PSU-Py prepared by click chemistry as a platform in membrane-bottommicrowell plates for oxidase and hydrolase/oxidase-based enzyme assays is studied. For the GOx assay, the postulated fluorescencemechanism is based on the consumption of glucose by dissolved oxygen and GOx in the microwell plates covered with the PSU-Py membrane. For the AG-GOx assay, maltose is used as AG substrate and hydrolyzed to glucosewhich is then oxidized by the GOx activity.Keywords: Glucose oxidase (GOx), alfa-glucosidase (AG), polyamidoamine (PAMAM), mediator, self-assembled monolayer (SAM), Polysulfone (PSU).