Patojenlerin Tayini için Nanomalzeme Modifiye Elektrokimyasal Biyosensörlerin Geliştirilmesi ve Uygulaması
Proje no. 24143 · Durum: Kapanmış (Yayın bekleniyor) · 2022
Özet
<p>Patojenlerin tespitinde son zamanlarda elektrokimyasal immunosensörler, DNA biyosensörleri ve aptasensörler vb. sıklıkla geliştirilmektedir. Patojen tespitinde geleneksel yöntemler olarak antikora dayanan yöntemler, enzime bağlı immunosorbent deneyi (ELİSA), polimeraz zincir reaksiyonu (PCR), hücre kültürü, tamamlayıcı fiksasyon teknikleri vardır. Ancak bu teknikler uzun laboratuvar prosedürleri ve eğitimli personel gerektirir. PCR yöntemi, pahalı ekipmanlar ve numunenin analiz öncesi ön işlem görmesini gerektirir. Bakterilerin tespitinde yarı otomatize BBL Crystal (Becton Dickinson, ABD), otomatize VITEK (BioMerieux, Fransa), API Rapid ID 32 Strep (BioMerieux, Fransa) vb. sistemler de geliştirilmiştir. Ancak bu sistemler her sağlık kuruluşunda bulunmayan pahalı sistemlerdir. Elektrokimyasal biyosensörler kullanılarak voltametrik ve impedimetrik yöntemlerle analizler daha ucuz, hızlı, duyarlı ve basit bir şekilde gerçekleştirilebilmektedir. Nanomalzemeler; geniş yüzey alanı, yüksek yüzey/hacim oranı, iletkenlik sağlayıp analitlerin daha duyarlı ve seçici tayinini sağlamaktadır. <em>Stenotrophomonas maltophilia</em> en sıklıkla hastane olmak üzere pnömoni, üriner sistem ve yara enfeksiyonlarının etkenidir. Enfeksiyonlarının tedavisi oldukça güçtür ve antibiyotiklere ciddi bir direnç gözlenmektedir ve enfeksiyonların insidansında ciddi artışlar olduğu rapor edilmiştir. Şigelloz gelişmiş ülkelerde sıklıkla görülen ve özellikle 5 yaş altı çocuklarda yüksek oranda mortaliteye sebep olabilen hastalıktır. Eskiden gelişmiş ülkelerde daha sık görülmesine rağmen günümüzde gelişmekte olan ülkelerde de insidansı artmaktadır. Geçtiğimiz dönemlerde Şigellozun en sıklıkla etkeni <em>Shigella flexneri</em> olmasına rağmen; günümüzde gelişmiş ve gelişmekte olan ülkelerde <em>Shigella sonnei</em> en sıklıkla enfeksiyon sebebi olmuştur ve gelişmemiş ülkelerde Shigella enfeksiyonları arasında 2. sıraya çıkmıştır. <em>S. sonnei</em>’nin son zamanlarda antibiyotiklere direnci artmaktadır. Bu sebeplerle bu bakterilerin hızlı, basit, ucuz, seçici ve duyarlı bir şekilde tayini önemlidir. Klasik yöntemlerin olumsuzlukları ve elektrokimyasal biyosensörlerin avantajları; elektrokimyasal biyosensörleri bakterilerin tespitinde önemli bir metot yapmaktadır. <em>S. maltophilia</em> ve <em>S. sonnei </em>tayininde daha önce hiç elektrokimyasal DNA biyosensörleri geliştirilmemiştir. Çalışmamızda bu bakterilerin tespiti için ilk kez elektrokimyasal DNA biyosensörleri geliştirilecektir. İlk olarak nanomalzeme (tek duvarlı karbon nanotüp (SWCNT)) pasif adsorbsiyon yöntemiyle elektroda kaplanacaktır. Ardından bakterilere özgül hedef DNA dizileriyle komplementer olan prob ssDNA elekrot yüzeyine aynı yöntemle tutturulacaktır ve en son bakteriye özgü hedef DNA dizisiyle prob ssDNA arasında elektrot yüzeyinde hibridizasyon gerçekleştirilecektir. Hibridizasyon öncesi ve sonrası voltametrik ve impedimetrik ölçümler alınarak oksidasyon akımları ve yük-transfer direncindeki (Rct) değişiklikler ile bakteri tayini gerçekleştirilecektir. Bu şekilde literatürde ilk kez bu bakterilerin tayini için elektrokimyasal DNA biyosensörü geliştirilmiş olacak ve klinikte bu bakterilerin daha hızlı, duyarlı, seçici ve basit tayini için alternatif bir yöntemin temeli sağlanacaktır. </p><p> </p>