TR
EN
QCM Temelli Homosistein Nanobiyosensörünün Gerçek Zamanlı Tayin Sisteminde Optimizasyonu
Öz
Metiyonin amino asitinden türeyen bir amino asit olan homosistein, damar hastalıkları için önemli bir risk faktörü olduğundan hızlı ve ucuz bir yöntemle tayini son yıllarda üzerinde çalışılan ve gittikçe artan öneme sahip bir araştırma konusudur. Sunulan bu araştırma kapsamında, Kuartz Kristal mikrobalans (QCM) yöntemi kullanılarak homosisteinin gerçek zamanlı tayini yapılmıştır. QCM tekniği özellikle nano düzeylerde bazı maddelerin varlığının nicel ve/veya nitel olarak tespitinde kullanılmaktadır. Kristalin elektrodunun yüzeyine özgül olarak immobilize edilen tanıyıcı maddenin hedef maddeyi yakaladığı mikrogravimetrik tayin prensibine dayanmaktadır. Yapılan çalışmada, kuartz kristal mikroterazi (QCM) tekniği ile homosisteinin sıvı ortamda ve sürekli akış sisteminde gerçek zamanlı bir yöntemle tayini mevcut yöntemlere göre daha hızlı olarak gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla çalışmanın ilk aşamasında altın (Au) elektrotlu kristal yüzeylerinin modifikasyonu gerçekleştirilmiştir. Yüzey yıkama ve aktivasyon işleminden sonra yüzeye sisteamin ve daha bifonksiyonel bir yapıda olan glutaraldehid (GA) bağlanması gerçekleştirilmiştir. GA bağlanmış yüzeylere homosisteini özgül olarak tanıyan biyolojik ligand Bovin Serum Albumin (BSA) immobilize edilmiştir. En uygun BSA derişimi olarak 0,1 mg/ml seçilmiştir. Bu BSA yüzey derişimi ile yapılan homosistein bağlanma deneyleri ile 0,01-0,5 μM aralığında homosistein kalibrasyonu gerçekleştirilmiş ve en düşük tayin edilebilir değer olarak 0,01 μM yani 10 nM düzeyinde homosistein değeri belirlenmiştir. Böylece bu önerilen sistemle nanodüzeyde homosistein tayini yapılabilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında gerçek zamanlı (real-time) homosistein ölçümleri ile yöntemin verimliliği, tekrarlanabilirliği ve tayin edilebilecek en düşük homosistein değerinin tespit edilmesi sağlanmıştır. Sonuçta damar hastalıklarının önemli bir belirteci olan homosisteinin tayininde geliştirilen sistemin yeni bir yöntem olarak kullanım potansiyeli olduğu düşünülmektedir.
Anahtar Kelimeler
Destekleyen Kurum
TÜBİTAK
Proje Numarası
108T642 nolu proje
Teşekkür
Bu çalışma TÜBİTAK tarafından 108T642 nolu proje ile maddi olarak desteklenmiştir.
Kaynakça
- Andersson, M., Andersson, J., Sellborn, A., Berglin, M., Nilsson, B., Elwing, H., Quartz crystal microbalance-with dissipation monitoring (QCM-D) for real time measurements of blood coagulation density and immune complement activation on artificial surfaces. Biosensors and Bioelectronics, 21, 79-86, (2005)
- Ayhan, F., Kaya, G., Ayhan,H., Homosistein-BSA-afinite temelli biyosensor tasarımı. Türk Biyokimya Dergisi, 39(3):383–396, (2014).
- Beitollahi, H., Zaimbashi, R., Mahani, M. T., Tajik, S., A label-free aptasensor for highly sensitive detection of homocysteine based on gold nanoparticles. Bioelectrochemistry 134, 107497, (2020).
- Bereli, N., Çimen, D., Hüseynli, S., Denizli, A., Detection of amoxicillin residues in egg extract with a molecularly imprinted polymer on gold microchip using surface plasmon resonance and quartz crystal microbalance methods. Journal of Food Science, Vol. 85, Iss. 12, (2020).
- Bunde, R.L., Jarvi, E.J., Rosentreter, J.J., Piezo electric quartz crystal biosensor, Talanta, 46, 1223-36, (1998).
- Frantzen, F, Faaren, AL, Alfheim, I, Nordhei, AK, Enzyme conversion immunoassay for determining total homocysteine in plasma or serum, Clinical Chemistry, 44, 311-6, (1998).
- Herne, T. M., Tarlov, M. J., Characterization of DNA Probes Immobilized on Gold Surfaces, Journal of American Chemical Society, 119, 8916-20, (1997).
- Horst, D. J., Junior, P. P. de A., Duvoisin, C. A., Vieira, R. de A., Fabrication of Conductive Filaments for 3D-printing: Polymer Nanocomposites. 10, 6, , 6577 – 6586, (2020).
Ayrıntılar
Birincil Dil
Türkçe
Konular
Mühendislik
Bölüm
Araştırma Makalesi
Yazarlar
Fatma Ayhan
*
0000-0003-2220-4496
Türkiye
Yayımlanma Tarihi
30 Kasım 2021
Gönderilme Tarihi
19 Ağustos 2021
Kabul Tarihi
28 Kasım 2021
Yayımlandığı Sayı
Yıl 1970 Sayı: 27