Design and development of paper-based biosensor
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: SOHEİL MALEKGHASEMİ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): MEMED DUMAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Son birkaç yıldır, kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar teşhis konusunda ve özellikle nokta-bakım analizler (Point-Of-Care-POC) uygulamalarında geniş bir şekilde kullanılmaktadır. Bakım noktası teşhislerin, kolay kullanımlı ve uygun fiyatlı olmaları gerekmektedir. Mikroakışkan kağıt tabanlı analitik cihazlar (µPADs), POC teşhis cihazlardan birisi olarak kullanılmaya başlamıştır. µPAD'leri üretmek için çeşitli metodlar geliştirilmiştir. Bunlara örnek olarak örneğin fotolitografi, plotting, plazma aşındırma, serigrafi baskı, fleksografik baskı, mum ve mürekkep püskürtmeli (ink-jet) baskı yöntemler verilebilir. Inkjet baskı tekniği en umut verici yöntem ve çok yönlü tekniklerden biri haline gelmiştir. Bu yöntemin belirgin avantajları çoğaltılabilirliği, birden fazla sayfa yazdırmayı hızlı şekilde yapabilmesi, düşük maliyetli oluşu ve çok küçük mürekkep hacimleri ile (pikolitre) çalışmak yeteneğinin olmasıdır. Bu tezde inkjet baskı tekniği kullanılarak kağıt tabanlı mikroakışkan cihazlar geliştirilerek yeni bir fabrikasyon metodu ortaya konulmuştur. İşlem adımlarının sayısının az olması, ucuz ve kısa zaman diliminde sonuca varması (~ 10 dk.) bu fabrikasyon yönteminin dikkat çeken avantajlarındandır. Bu yöntemde, kağıt üzerinde hidrofobik bariyerler oluşturmak için Tetraetilortosilikat (TEOS) ve Hekzametildisilazen (HMDS) kimyasalları kullanılmıştır ve birbriyle karşılaştırılmıştır. Hidrofobik bariyerlerin oluşturulmasında kaynatma, plazma işlenmesi ve mikrodalga ışınlanma gibi üç farklı metod kullanılmıştır. Ayrıca, hidrofilik kanalları elde etmek için hidrofobikleştirilmiş kağıt üzerinde HCl aşındırması yaklaşımı inkjet yazıcı ile uygulanmıştır. Hazırlanan kağıt tabanlı biyosensörün değerlendirmesi için üre solüsyonu reaktif madde olarak ve fenol kırmızısı indikatör ajanı olarak kendi bölgelerine basılmıştır. Numunelerin yüzey kimyasal analizleri X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Modifiye filtre kağıtların morfolojisi Çevresel Taramalı Elektron Mikroskobu (ESEM) ile elde edilmiştir. Hidrofilik kanalların su emme performansını incelemek için Washburn testi yapılmıştır. Ayrıca, modifiye kağıt yüzeyinin ıslanabilirliği, temas açısı aleti kullanarak oda sıcaklığında ölçülmüştür. Üretilen LOP biyosensörü bir yıl boyunca oda sıcaklığında muhafaza edilebilir. Hazırlanan µPAD'lerin validasyonu algılama bölgelerinde "kahve halka etkisi" olmadan üreaz enziminin başarılı bir şekilde tespiti ile gerçekleştirilmiştir. Böylece, mürekkep püskürtmeli yazıcı az adımlar ile üretim sağlarken kullanımı basit, maliyeti düşük, uzun raf ömrüne sahip ve hızlı üretilebilelen biyosensörler elde edilir.