Detection of DNA hybridization and dehybridization with surface enhanced raman spectroscopy (SERS) by using gold nanovoids electrodes
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2017
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: NERGİS ÇINAR
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): HANDAN YAVUZ ALAGÖZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yaklaşık olarak her 30 baz çiftinde tek nokta polimorfizmi (SNP) bulunabilir. Dolayısıyla SNP'lerin hızlı ve hassas şekilde tespit edilmesi önemlidir. Bu nedenle, tezde tek nokta polimorfizmi (SNP) tayini için yüzeyde zenginleştirilmiş Raman spektroskopisine dayalı DNA sensörü geliştirilmesine odaklanılmıştır. Çalışma üç aşamada gerçekleştirilmiştir. İlk adım, SERS substratlarının hazırlanması ve yüksek hassasiyet elde etmek üzere bu substratların optimizasyonudur. Pürüzsüz Au plakakar Langmuir-Blodgett yöntemi kullanılarak polistiren küreler ile kaplanmıştır. Ardından nanoyapıları oluşturmak için elektrokimyasal Au kaplanması gerçekleştirilmiştir. Optimal Au kalınlığını belirlemek üzere Au kalınlık gradyanı oluşturmak için bipolar elektrokimya kullanılmıştır. Bipolar elektrotlar 4-nitrothiofenol (4-NTP) ile modifiye edilmiş ve elektrotlar boyunca sinyal yoğunlukları SERS kullanılarak tespit edilmiştir. 200 nm çaplı polistiren küreler 177.8 nm Au kalınlığı ile en yüksek sinyal sağlamıştır. İkinci adımda, optimize edilmiş SERS substratları üzerinde potansiyel destekli immobilizasyon yöntemi ile bir algılama platformu oluşturulmuştur. Hazırlanan sensörler tamamen eşleşen hedef DNA ile hibridize edilmiş ve elektrokimyasal DNA erime kinetiği, in-situ Raman ölçümleri ile izlenmiştir. Daha sonra, ssDNA desorpsiyon kinetikleri de in-situ Raman ölçümleri ile analiz edilmiştir. Elektrokimyasal erime potansiyeli başlangıcı Ag/AgCl (3 M KCl) için -1100 mV, ve ssDNA desorpsiyon başlangıcı Ag/AgCl (3 M KCl) için -1300 mV'de olduğu için dsDNA dehibridizasyonu için Ag/AgCl (3 M KCl) için -1250 mV seçilmiştir. Son adımda, SNP tespiti, uygulanan potansiyel nedeniyle zamanla sinyal azalması izlenerek gerçekleştirilmiştir. Modifiye edilmiş SERS substratlar, tek eşleşmeyen hedef DNA ve tamamen eşleşen hedef DNA ile ayrı ayrı hibridize edilmiştir. Potansiyel yardımlı DNA erimesi in-situ Raman ölçümleri ile izlenmiştir. Sonuçlar SNP içeren hedef DNA'dan gelen sinyalin % 60'ının 60 saniye erime sonrasında kaybolduğunu ortaya koyarken, tam olarak eşleşen hedef DNA'nın sadece %10'u aynı zaman süresinde dehibridize edilmiştir. Tasarlanan sensörün tekrarlanabilirliği de tatmin edicidir.