DNA DİZİLERİNİN TAYİNİNE YÖNELİK UYGULAMA SETİ (KİT)TİPİNDE ELEKTROKİMYASAL NANOBİYOSENSÖRLERİN TASARIMI
Proje no. 294 · Durum: Kapanmış · 2018
Özet
Dünya sağlık örgütü verilerine göre antibiyotik direnci; her yıl 700.000 kişinin ölümüne sebep olmaktadır. Bu sayının herhangi bir alınamaması durumunda 2050 yılına kadar antibiyotik direnci nedeniyle tedavi edilemeyerek ölen kişi sayısının 10 milyona kadar artacağı tahmin edilmektedir. Bu çalışmada, antibiyotik direnci kaynaklı ölümlerin %50'sinden fazlasından sorumlu olan karbapenemaz enzimine ait gen bölgesinin analizi, tasarımı yapılan kit tipindeki nanobiyosensörle gerçekleştirilmiştir. Direnç gelişiminde Karbapenemaz enziminin kodlanmasından sorumlu direnç genlerinin farklı tür patojen gruplarına aktarımı da söz konusudur. Bu durum çoklu antibiyotik direncine yani antibiyotik direncinin katlanarak artmasına sebep olmaktadır. Bu tez çalışması kapsamında direnç genlerinden OXA-48 ve VIM gen bölgelerinin tayini için elektrokimyasal biyosensör tasarımı yapılmıştır. Antibiyotik direnci analizine yönelik geliştirlen nanobiyosensörün kit sistemine dönüştürülmesi için, çalışmanın son aşamasında sentetik prob dizileri immobilize edilen nanomalzeme modifiye elektrotlar hazırlanarak, uygun saklama koşullarında bekletilmiştir. Günler arası yapılan ve sentetik DNA içeren çalışmalarda, hedef dizilerinin doğrudan tayini kit-tipindeki biyosensörle 30 dakikada gerçekleştirilmiştir. Çalışmada ayrıca kullanıma hazır kit tipi biyosensör ile OXA-48 ve VIM’e ait simetrik ve asimetrik polimeraz zincir tepkimesi (PZT) ürünlerinin tayini de yapılmıştır. Gerçek örnek analizinde PZT ürün tayini için en uygun şartların bulunmasından sonra, geliştirilen biyosensörün 150 gün sonrasında bile hassas gen analizi yapabildiği bulunmuştur. Çalışmanın tüm aşamalarında nanobiyosensörle aynı şartlarda hazırlanmış fakat nanomalzeme içermeyen biyosensörle de tayin sağlanarak karşılaştırmalar yapılmıştır. Nanomalzeme modifikasyonunun etkisi sayesinde geçen süreye rağmen hassas tayin sağlanabilmiş ve tayin sınırı 2,50 pikomol/50µL olarak hesaplanmıştır. Geliştirilen kit tipi nanobiyosensörle DNA temelli antibiyotik direnç geni analizi yapılarak klasik tayin yöntemlerine yeni bir alternatif getirilmiştir. Anahtar Kelimeler; Antibiyotik direnci, kit, elektrokimyasal DNA nanobiyosensör, karbon nanotüp, polimeraz zincir tepkimesi (PZT), taramalı elektron mikroskobu (SEM).