DİTİYOL/ALTIN NANOPARTİKÜL /3-MERKAPTO PROPİYONİK ASİT MODİFİKASYONUNA DAYALI GLİSEROL-3-FOSFATIN SPESİFİK VE DUYARLI TAYİNİNE YÖNELİK YENİ BİYOSENSÖR SİSTEMLERİ GELİŞTİRİLMESİ
Proje no. 662 · Durum: Kapanmış · 2016
Özet
Bu tez kapsamında, Gliserol-3-fosfat tayini için biyosensör teknolojisine yeni ve orijinal bir bakış açısı getirecek olan 1,4-bütanditiyol/Altın Nanopartikül/3-Merkapto propiyonik asit modifiye gliserol-3-fosfat oksidaz biyosensör sistemi ile yeni ve orjinal bir biyosensör tasarımı geliştirilmiştir. Biyosensör tasarımında öncelikle altın elektrot yüzeyinde; 1,4-bütanditiyol kullanılarak kendiliğinden oluşan tek tabaka oluşumu gerçekleştirilmiştir. 1,4-bütanditiyol modifiye edilmiş altın elektrot üzeri altın nanopartikül ile kaplanmış ve elde edilen bu yüzey ise 3-merkapto propropiyonik asit ile muamelenin ardından gliserol-3-fosfat oksidaz enzimi elektrot yüzeyine immobilize edildi. Tasarlanan enzim biyosensör sistemi ile gliserol-3-fosfat ölçümleri, -0,1 V & +0,6 V arasında diferansiyel puls voltametrisi yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Ölçüm ortamında bulunan K3[Fe(CN)6]’ün belirlenen potansiyel aralığındaki yükseltgenme piklerinde meydana gelene değişimler ile gliserol-3-fosfat konsantrasyonu arasındaki doğrusal ilişkiden yararlanılarak ölçümler gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen biyosensörün optimizasyonunda, elektrot yüzeyinde oluşturulan biyoaktif tabaka bileşenlerine yönelik deneysel çalışmalar gerçekleştirilmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda; optimum enzim miktarı, SAM oluşum süresi, AuNP’de bekleme süresi, 3-merkapto propiyonik asit çözeltisinde bekleme süresi belirlenmiştir. Çalışma koşullarının optimizasyonu sırasında ise sıcaklık, pH, tampon türü ve iyon şiddeti gibi parametreler incelenmiştir. Biyosensörün karakterizasyonuna yönelik yapılan çalışmalarda da gliserol-3-fosfat’ın doğrusal tayin aralığının belirlenmesi, substrat spesifikliği, girişimci etkisi, tekrarlanabilirlik, tekrar üretilebilirlik ve depo kararlılığı gibi parametreler incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre en uygun enzim miktarı, SAM oluşum süresi, AuNP’de bekleme süresi, 3-merkapto propiyonik asit çözeltisinde bekleme süresi sırası ile 0,5 U/mg, 10 saat, 2 saat ve 12 saat olarak bulunmuştur. Biyosensör için çalışma tamponu olarak 50 mM, pH: 7,0 fosfat tamponu kullanılmış, çalışma sıcaklığı ise 20ºC olarak belirlenmiştir. Karakterizasyon çalışmalarından elde edilen sonuçlara göre de enzim biyosensörünün doğrusal tayin aralığı 0,1-1,5 µM olarak belirlenmiştir. Anahtar kelimeler: biyosensör, gliserol-3-fosfat oksidaz, altın nanopartikül, gliserol-3-fosfat