Yarı-iletken nano parçacıklar kullanılarak fotoelektrokimyasal dna biyosensörlerinin hazırlanması
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Gıda Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2011
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: DENİZ BAŞ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): İSMAİL HAKKI BOYACI
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu çalışmanın amacı, CdSe/ZnS kuantum noktalar kullanılarak fotoelektrokimyasal DNAbiyosensöru?nu?n geliştirilmesidir. Bu amaç doğrultusunda yapılan çalışmaları u?ç grup altında incelemekmu?mku?ndu?r. İlk olarak; fotoelektrokimyasal ölçu?m sisteminin geliştirilmesi ve CdSe/ZnS kuantumnoktalar kullanılarak fotoakım eldesi u?zerine çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Ortam koşullarının,elektron transfer medyatörlerinin (trietanolamin ve metilen mavisi) ve ışık kaynaklarının fotoakımeldesi u?zerine etkileri incelenerek, uygun koşullar belirlenmiştir. Fotoakım eldesi koşullarınınbelirlenmesinin ardından, biyomoleku?l immobilizasyonu için karboksil grubuna sahip 16-fosfonohekzadekanoik asit ile elektrot yu?zeyinde kendiliğinden du?zenlenen tek tabaka (SAM)oluşturulması, SAM' in karakterizasyonu ve avidin-biyotin sistemini temel alan model bir biyoanalitikuygulama gerçekleştirilmiştir. Avidin immobilize edilen elektrotlar ile biyotin işaretli kuantum noktalaretkileştirilerek, fotoakım eldesi sonucunda kantitatif olarak biyoanalitik uygulama gerçekleştirilebileceğisaptanmıştır. Son olarak; SAM oluşturulan elektrot yu?zeylerine prob DNA immobilize edilerek, tanıyıcıtabaka oluşturulmuş ve hedef DNA ile kuantum nokta-DNA kompleksinin yarışmalı hibridizasyonunutemel alan kantitatif fotoelektrokimyasal DNA biyosensöru? uygulaması hayata geçirilmiştir.Deneysel çalışmalar sonucunda, ışık kaynağı olarak ışık yayan diyotların (LED) kullanılabildiği,metilen mavisi ile fotoakımda en az altı katlık bir artış elde edilebildiği ve fotoakım eldesinintekrarlanabilirliğinin yu?ksek olduğu saptanmıştır. Avidin-biyotin model sistemi kapsamında, fotoakımdeğerinin 18 nM biyotin kaplı kuantum nokta derişimine kadar doğrusal olarak arttığı gözlemlenmiş veelde edilen kalibrasyon eğrisinin denklemi y=0.33x + 0.10 (R2 = 0.997) olarak saptanmıştır. Ölçu?msınırı 1 nM, alt tayin sınırı ise 3 nM olarak hesaplanmıştır. Yarışmalı hibridizasyon temelindegerçekleştirilen DNA biyosensöru? uygulamasında, hedef DNA derişiminin artması sonucundafotoakımda azalma gözlemlenmiş ve 16 ?M hedef DNA derişimine kadar doğrusal bir davranışgöstermiştir. Elde edilen kalibrasyon eğrisinin denklemi y=0.824x + 0.556 (R2 = 0.991) olaraksaptanmıştır. Geliştirilen yöntemin ölçu?m sınırı 2.22 ?M, alt tayin sınırı ise 7.3 ?M olarakhesaplanmıştır. Ayrıca sistem tamamlayıcı olmayan DNA dizilimi ile test edilmiş ve tamamlayıcıolmayan dizilimin fotoakımda azalmaya neden olmadığı saptanmıştır.Avidin-biyotin model sistemi ve DNA biyosensöru? çalışmalarında kantitatif olarak sonuç eldeedilebildiği ve kuantum noktaların fotoakım eldesi amacı ile biyoanalitik uygulamalarda işaretlemeajanı olarak kullanılabileceği, ancak sistemin hassasiyetinin geliştirilmesi gerektiği göru?lmu?ştu?r.Hassasiyetin arttırılması sonucunda; du?şu?k maliyetli, taşınabilir ve minyatu?rize edilebilir sistemlergeliştirilerek eşzamanlı analizlere olanak tanıyan ışık adreslemeli fotoelektrokimyasal biyosensörleringeliştirilmesi mu?mku?n olabilecektir.