APPLICATION OF QCM IMMUNOSENSOR

Abstract

Today, biosensor technology and applications have become an indispensable tool for rapid diagnosis and monitoring of diseases. [1]. In this study, four QCM sensors are used to determine the sensitivity and selectivity of the sensors. The frequency difference changes against the concentration change of the analytes that should be detected experimentally were taken and interpreted. As a result, the perceived mass changes responses were obtained proportionally to the frequency changes of the responses of the coated sensors against the reference sensor. As a result, approximately linear responses were obtained from the changes in the perceived mass changes with respect to the concentration. The changes of mass change versus frequency were taken using three different coated QCM sensors using different concentrations of four different biomolecule agents experimentally used in this study, namely protein fibronectin (FBN), nucleic acid (DNA), proteinase-K and bovine serum albumin (BSA). By obtaining the mathematical equations of each change, it was investigated that QCM sensors are sensitive in possible biosensor uses and that they can be used in the detection of related analytes.
BSA: Bovin Serum Albumin, FBN: Fibronectin, DNA: Deoxyribonucleic Acid

Keywords

• QCM sensor
• immunosensor
• sensor system
• sensitivity

QCM TABANLI İMMÜNOSENSÖR UYGULAMALARI

Abstract

Günümüzde biyosensör teknolojisi ve uygulamaları, hastalıkların hızlı teşhisi ve tedavisinin izlenmesi için vazgeçilmez bir araç haline gelmiştir. Bu çalışmada, sensörlerin duyarlılığını ve seçiciliğini belirleyebilmek dört QCM (Kuvartz Kristal Mikroterazi) sensörü kullanöıştır. [1]. Deneysel olarak algılanması gereken analitlerin konsantrasyon değişimine karşı frekans farkı değişmleri alınmış ve yorumlanmıştır. Sonuçta referans sensöre karşı kaplanmış olan sensörelerdeki tepkilerin frekans değişimleri oaransal olarak algılanan kütle değişimleri tepkileri elde edilmiştir. Sonuçta algılanan kütle değişimlerinin konsantrasyona göre değişimlerinden, yaklaşık doğrusal tepkiler alınmıştır. Bu çalışmada deneysel olarak kullanılan analitler protein fibronektin (FBN), nükleik asit (DNA), proteinaz-K ve sığır serum albümini (BSA) dört farklı biyomolekül ajanlarının farklı konsantrasyonları kullanılarak 3 farklı kaplanmış QCM sensör kullanılarak kütle değişiminin frekansa karşı olan değişimleri alınmıştır. Her bir değişimin matematiksel eşitlikleri elde edilerek olası biyosensör kullanımlarında QCM sensörlerin duyarlı olduğu ve ilgili analitlerin tespitinde kullanılabilecekleri araştırılmıştır.

BSA: Bovin Serum Albumin, FBN: Fibronektin, DNA: Deoksiribonükleik Asit.

Keywords

• QCM sensör
• immünosensör
• sensör sistemi
• duyarlılık
• QCM sensor
• immunosensor
• sensor system
• sensitivity

References

1. [1] D. F. H. S. Holford T.R.J., «Biosensors and Bioelectronics,,» chez Biosensors and Bioelectronics,, 2012,, pp. 34, 12.
2. [2] M. Procek, A. Stolarczyk, T. Pustelny et E. A. Maciak, «Study of a QCM Sensor Based on TiO2 Nanostructures for the Detection of NO2 and Explosives Vapours in Air.,» chez Sensors, 2015, pp. 15, 9563–9581.
3. [3] Q. Bai et X. Huang, Using Quartz Crystal Microbalance for Field Measurement of Liquid Viscosities., J. Sens, 2016.
4. [4] L. Yang, X. Huang, L. Sun et L. A. Xu, piezoelectric immunosensor for the rapid detection of expression in liquid-based cervical cytology specimens., 2016, p. 863–867.
5. [5] G. Sauerbrey, «Use of quartz vibration for weighing thin films on a microbalance.,» chez Use of quartz vibration for weighing thin films on a microbalance. , J. Phys., 1959, pp. 155, 206–212.
6. [6] K. Kanazawa, « Mechanical behaviour of films on the quartz microbalance.,» chez Faraday Discuss. , 1997, pp. 107, 77–90.
7. [7] Q. Bai et X. Huang, Effective mass layer of a single drop of liquid located on a quartz crystal microbalance., Sens. Mater., 2017, pp. 9, 539–544.
8. [8] K. Marx, «Quartz crystal microbalance: A useful tool for studying thin polymer films and complex biomolecular systems at the solution-surface interface.,» chez Biomacromolecules, 2003,, pp. 4, 1099–1120.