BİYOMOLEKÜLER ETKİLEŞİME YÖNELİK ELEKTROKİMYASAL NÜKLEİK ASİT BİYOSENSÖRLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ
Proje no. 1253 · Durum: Kapanmış · 2018
Özet
Tez çalışmamızın ilk kısmında, nükleik asit hibridizasyonuna dayalı biyomoleküler etkileşimden yola çıkılarak mikroRNA tayininin daha hassas ve duyarlı bir şekilde, daha hızlı, pratik ve düşük maliyetle yapılabileceği elektrokimyasal biyosensörlerin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu doğrultuda tek kullanımlık kalem grafit elektrot (PGE) yüzeyi, kovalent bağlacıyı ajan (CA) ve iyonik sıvı (IL) ile modifiye edilerek kanser ve birçok hastalığın teşhisinde önemli bir biyobelirteç olarak tanımlı mikroRNA-34a tayinine yönelik bir biyosensör (IL-CA-PGE) geliştirilmiştir. Sensörün mikroskobik yüzey karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), elekrokimyasal karakterizasyonu ise elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) ve dönüşümlü voltametri (CV) yöntemleri ile yapılmıştır. IL-CA-PGE yüzeyine immobilize edilecek DNA prob konsantrasyonu, miRNA-34a hedef konsantrasyonu, hibridizasyon süresi ve oluşan hibritin elektrot yüzeyine immobilizasyon süresi EIS tekniği ile optimize edilmiştir. DNA probu ve mikroRNA-34a hedef arasında hibrit oluşumuyla biyomoleküler etkileşime dayalı mikroRNA-34a tayini EIS tekniği ile yüzeydeki direnç farklanması izlenerek gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, geliştirilen biyosensörün uygulanabilirliğinin incelenmesi amacıyla yapay serum ortamında (FBS) miRNA tayini yapılmıştır. Farklı mikroRNA dizileri varlığında ise biyosensörün seçimliliği tampon çözeltisi ve FBS ortamında test edilmiştir. Tez çalışmamızın ikinci bölümünde, bir mikotoksin olan Fumonisin B1 (FB1) ile çift sarmal DNA’nın etkileşimini incelemek amacıyla PGE kullanılmıştır. Literatürde ilk kez FB1’in DNA ile etkileşimi elektrot yüzeyinde EIS tekniği kullanılarak incelenmiştir. DNA konsantrayonu, FB1 konsantrasyonu ve etkileşim süresi empedimetrik yöntemle optimize edilmiştir DNA biyosensörünün FB1’e seçimliliği farklı mikotoksinlerin; Zearalenon (ZEN), Deoksivinalenol (DON), Okratoksin A (OTA)’nın oranındaki karışım ortamlarında test edilmiştir.. Biyomoleküler etkileşimlerin tek kullanımlık elektrokimyasal biyosensörlerle algılanmasına yönelik tez çalışmasında daha duyarlı ve seçimli bir şekilde tekrarlanabilir sonuçlar elde edilmesi gelecekte farklı miRNA ve toksin analizlerinin güvenle yapılabileceğini göstermektedir.