Biyosensörler ve Nanoteknolojik Etkileşim

Yıl 2017, , 71 - 80, 25.12.2017

Zülfü Tüylek

https://doi.org/10.17798/bitlisfen.299340

Cited By: 4

Öz

Bilim
dünyası tarafından geliştirilen teknolojinin ışığında, doğadaki olaylar
moleküler boyutta inceleme olanağı kazanmıştır. Bilim dünyasının gelişen
olayları giderek daha küçük boyutta gözlemleme ve tanımlama imkânına kavuşması,
fizyolojinin ve patolojinin moleküler temellerinin aydınlatılmasını
sağlamıştır. Araştırmacılar, biyolojik işlevlere moleküler düzeyde müdahale
etme imkânlarını araştırmaktadır. Günümüz bilim dünyasının en yeni kavramlardan
biri olan biyosensörler, insanlığa sağlık alanında yeni bir sıçrama imkânı
getirmektedir. Bu biyosensör alanları biyolojik sistemler ile kombine edilmiş
sensör sistemleridir. Bu biyosensörler iki ana bölümden oluşmaktadır. Bunların
birincisi biyolojik algılayıcı elemandır. Diğeri ise fizikokimyasal dönüştürücüdür.

Yaşam ortamında meydana gelen değişiklikleri algılama
ve bunlara cevap verme, biyosensörlerin geliştirilmesi için temel
oluşturmuştur. Son yıllarda mikroelektronik alanındaki gelişmeler ve biyolojik
moleküllerin olağanüstü duyarlılıktaki yanıt verme kapasitelerinin
keşfedilmesi, biyosensör teknolojilerinin hızla gelişmesine neden olmuştur.
Nanoteknoloji, tıbbi görüntüleme, farmakoloji, mikrobiyoloji, yara iyileşmesi,
dokuların yenilenmesi, bazı kronik hastalıkların tedavisi, aşı ve genetik
alanında uygulamaya girmiştir. Nanoteknolojik ürünler; test ve tanı
işlemlerinin hızla gerçekleştirilmesi, kanserin erken dönemde tanılanması,
patojenlerin belirlenmesi, detaylı görüntüleme ve enfeksiyon gelişimini
önlemede yararlar sağlamaktadır. Sonuç olarak; tıp, eczacılık, gıda güvenliği,
çevre kirliliği, askeri uygulamalar gibi birçok alanda kullanılmak üzere farklı
tipte biyosensörler geliştirilmiştir. Bu derlemede, tıbbi ölçüm ve analizlerde
kullanılan biyosensörlerin özellikleri belirlenmiş ve literatür de yer alan
farklı özelliklere göre sınıflandırmalara yer verilmiştir. 

Anahtar Kelimeler

Biyosensörler, Enzim Sensörleri, Nanoteknoloji, Transduserler

Kaynakça

• 1. Akbayırlı P., Akyılmaz E. 2007. Activation-based catalase enzyme electrode and its usage for glucose determination. Analytical Letters 40:3360-72.
• 2. Aykut U., Temiz H. 2006. Biyosensörler ve Gıdalarda Kullanımı, Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi. 3: 51-59.
• 3. Arlett J.L., Myers E.B., Roukes M.L. 2011. Comparative advantages of mechanical biosensors. Nat Nanotechnol. 6: 203-15.
• 4. Blum L.J., Coulet P.R. 1991. Biosensor Principles and Applications. CRC Press; 1 Edition
• 5. Coulet P.R. 1991. "What is a Biosensor?" Chapter 1; " Biosensor principles and applications", Ed: Blum, L. J., Coulet, P. R, Marcel Dekker Inc., New York, 1-6.
• 6. Dinçkaya E. 1999. Biyosensörler. İzmir, Ege Üniversitesi Fen Fakültesi Baskı Atölyesi.
• 7. D’Souza SF. 2001. Immobilization and stabilization of biomaterials for biosensor applications. Appl Biochem Biotech. 96:225-38.
• 8. Ferrari M., Bashir R., Wereley S. 2007. BioMEMS and Biyomedical Nanoteknology, Springer US
• 9. Gutes A,, Cespedes F,, Alegret S., Del Valle M. 2005. Determination of phenolic compounds by a polyphenol oxidase amperometric biosensor and artificial neural network analysis, Biosensors and Bioelectronics, 20(8): 1668-1673.
• 10. Gümüşderelioğlu M., Karakeçeli Gönen A. 2013. “Nanotıp ve Nanorobotlar” Bilim ve Teknik Dergisi. 20-21.
• 11. Kocaefe Ç. 2007. Nanotıp: Yaşam Bilimlerinde Nanoteknoloji Uygulamaları. Hacattepe Tıp Dergisi 38(1):33-8.
• 12. Kuruca B. 2012. Nanotıp ve nanoteknoloji. Net Bilim Dergisi, 14(1): 17-23.
• 13. Langer R., Weissleder R. 2015 Nanotechnology. JAMA, 313(2): 135-136.
• 14. Manchester M., Singh P. 2006. Virus-based nanoparticles (VNPs): platform technologies for diagnostic imaging. Adv Drug Deliv Rev 58:1505-22.
• 15. McGlennen R.C. 2001. Miniaturization technologies for molecular diagnostics. Clin Chem. 47:393-402.
• 16. Ng H.T., Li J., Smith M.K., et al. 2003. Growth of epitaxial nanowires at the junctions of anowalls. Science 300:1249.
• 17. Noh J., Park S., Boo H., Kim H.C., Chung T.D. 2011. Nanoporous platinum solid-state reference electrode with layer-by-layer polyelectrolyte junction for pH sensing chip. Lab Chip. 11: 664-71.
• 18. Pan Y., Sonn G.A., Sin M.L., Mach K.E., Shih M.C., Gau V., Wong P.K., Liao J.C. 2010. Electrochemical immunosensor detection of urinary lactoferrin in clinical samples for urinary tract infection diagnosis. Biosens Bioelectron. 26:649-54.
• 19. Rainina E.I., Efremenco E.N., Varfolomeyev S.D., Simonian A.L. 1996. The development of a new biosensor based on recombinant E. coli for the direct detection of organophosphorus neurotoxins. Biosens Bioelectron. 11:991-1000.
• 20. Rasooly A., 2005. Biosensor technologies. Methods 37(1):1-3.
• 21. Ratner B.D., Hoffman A.S., Schoen F.J., Lemons J.E. 1996. Biomaterials Science. San Diego, CA, Academic Press.
• 22. Singh N., Manshian B., Jenkins GJS., Griffiths S.M., Williams P.M., Maffeis T.G.G et al. 2009. Nanogenotoxicology: The DNA Damaging Potential of Egineered Nanomaterials. Biomaterials 30(23-24):3891-914.
• 23. Snejdarkova M., Svobodova L., Gajdos V., Hianik T. 2001. Glucose biosensors based on dendrimer monolayers. J Mater Sci Mater Med 12:1079-82.
• 24. Staggers N., McCasky T., Brazelton N., Kennedy R. 2008. Nanotechnology: The Coming Revolution and Its İmplications for Consumers, Clinicians and Informatics, Nurs Outlook 56(5):268-74.
• 25. Tibbe A., G. J., B. G., de Grooth J., Greve G. J. Dolan C. Rao, and L. W. M. M. Terstappen. 2002. Magnetic field design for selecting and aligning immunomagnetic labeled cells. Cytometry 47: 163-172.
• 26. Turna Ö. 2006. Aminoasit biyosensörlerinin geliştirilmesi. (Y.Lisans Tezi), Ondokuz Mayıs Üniversitesi. Fen Bilimleri Enstitüsü, Samsun.