Biyosensörler ve Tarım Alanında Kullanımı

Yıl 2017, Cilt: 13 Sayı: 3, 141 - 148, 26.12.2017

Burçin Boz İsmail Can Paylan , Mehmet Zeki Kızmaz Semih Erkan

Öz

Biyosensörler, bünyesinde biyolojik bir algılayıcısı
bulunan ve bir fizikokimyasal çeviriciyle birleştirilmiş olan analitik cihazlar
olarak tanımlanmaktadır. Bir biyosensör temel olarak biyoreseptör, dönüştürücü
ve elektronik kısımdan oluşmaktadır. Biyoreseptör olarak en çok enzimler olmak
üzere, nükleik asitler, mikroorganizmalar, organeller ve antikorlar gibi
değişik biyomoleküller kullanılmaktadır. Dönüştürücü olarak en çok;
elektrokimyasal elektrotlar, optik fiberler, transistörler, termistörler ve
piezoelektrik kristaller kullanılmaktadır. Biyosensörlerin, eczacılık, tıp,
tarımsal üretim, gıda işleme ve çevresel izleme faaliyetleri, askeri savunma
sanayi gibi pek çok alanda uygulanma imkânı vardır. Biyosensörler, insanlarda, bitkilerde,
hayvanlarda, gıdalarda, toprak, hava ve suda; pestisitler,
antibiyotikler, patojenler, hastalıklar, toksinler, proteinler ve daha
fazlasının spesifik, hassas ve hızlı
ölçümünü sağlarlar. Biyosensörler düşük maliyet, hızlı sonuç ve yerinde analize
imkân sağladığından özellikle çevresel analizlerde ve proses kontrollerinde
diğer klasik analiz yöntemlerine göre önemli bir avantaj sunmaktadır. Biyosensörler
sayesinde hastalıkların teşhisi, gıdaların kalite kontrolü, pestisitlerin veya
zehirlerin belirlenmesi, sudaki organik kirliliklerin ölçülmesi, toksik
maddelerin, ağır metallerin, patojenlerin tespiti kısa sürede
gerçekleşmektedir. Böylece erken müdahale ile hastalıklar ileri safhalara
geçmeden tedaviye başlamak mümkün olmaktadır. 

Anahtar Kelimeler

Tarım, biyosensörler, bitki hastalıkları

Kaynakça

• Amine, A., H., Mohammadi, I. Bourais, G. Palleschi, 2006. Enzyme Inhibition-based Biosensors For Food Safety And Environmental Monitoring, Biosens. Bioelectron, 21: 1405–1423.
• Anonim, 2002. 15 Dakikada Hastalik Teshisi. http://www.hurriyet.com.tr/15-dakikada-hastalik-teshisi 90905, Erişim: Mayıs 2017.
• Anonim, 2004. Breathalyser detects tuberculosis http://news.bbc.co.uk/2/hi/health/3497900.stm, Erişim: Eylül 2017.
• Anonim, 2010. Gıdalarda Pestisit Kalıntıları. http://www.diatek.com.tr/Makale-Yontem/Mikrobiyolojik-Analiz/Gidalarda-Pestisit-Kalintilari_93.htm, Erişim: Mayıs 2017.
• Anonim, 2013. Biyomalzemeler-Biyosensörler, muhendislik.istanbul.edu.tr/metalurji/wp-content/uploads /2013/09/bm04.pptx, Erişim: Mayıs, 2017.
• Aykut, U., H. Temiz, 2006. Biyosensörler ve Gıdalarda Kullanımı. Gıda Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3: 51-59.
• Bagde V.L., D.B. Borkar, 2013. Biosensor: Use in Agriculture. IJSR, 2(10): 2277-8179.
• Bahadır E.B., S.M. Pagano, 2014. Pestisit Analizlerinde Elektrokimyasal Biyosensörlerin Kullanımı. Niğde Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 3(2): 8-28 . Bulut, Y., 2011. Biyosensörlerin Tanımı ve Biyosensörlere Genel Bakış, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazig, Turkey.
• Fang, Y., R.P. Ramasamy, 2015. Current and Prospective Methods for Plant Disease Detection. Biosensors, 4: 537-561. Gökdoğan, Ö., 2011. Lisin Tayini İçin Yeni Amperometrik Biyosensörlerin Hazırlanması ve Karakterizasyonu. Selçuk Üniv. Fen Bilimleri Ens. Doktora Tezi.
• Hasançebi, Ö., 2008. Biyosensör Hazırlamada Enzim Kaynağı Olarak Değerlendirilmek Üzere Bazı Bitkisel Dokuların İncelenmesi. Trakya Üniv. Fen Bil. Ens. Yüksek Lisans Tezi.
• Himmetağaoğlu, A.B., Z. Erbay, D. Baş, 2016. Biyosensörler ve Süt Teknolojisindeki Uygulamaları, Türkiye 12. Gıda Kongresi, 5-7 Ekim 2016, Edirne, Bildiri Özetleri Kitabı.
• Kara, S., 2009. Mikrobiyal Biyolojik Oksijen İhtiyacı Biyosensörlerinin Geliştirilmesi. Gebze İleri Teknoloji Ens. Mühendislik ve Fen Bil. Ens. Doktora Tezi.
• Khater, M., A. Escosura-Muniz, A. Merkoçi, 2017. Biosensors for Plant Pathogen Detection. Science Direct Biosensors and Bioelectronics, 93: 72-86.
• Kumar, A., S.K. Dash, D.P.S. Suman, 2015. DNA Based Biosensors for Detection of Pathogens. Plant Fungal Disease Management, 31–35.
• Kumar, P., 2016. Biosensor, https://www.slideshare. net/PAWANpawankamiya/biosensor-60259553, Erişim tarihi: Mayıs 2017.
• Li, Y., 2006. Section 2.3 Biosensors, 52-93pp, of Chapter 2 Hardware, in CIGR Handbook of Agricultural Engineering Volume VI Information Technology, (Çev. P. Demircioğlu ve İ. Böğrekci), www.tarmakbir.org/haberler/ Kitap/5_2.3%20Biyosensörler.pdf, Erişim: Mayıs 2017.
• McNerney, R., B.A. Wondafrash, K. Amena, A. Tesfaye, E.M. McCash, N.J. Murray, 2010. Field Test of a Novel Detection Device for Mycobacterium tuberculosis Antigen in Cough. BMC Infect Dis. 10: 161
• Mendes, R.K., R.F. Carvalhal, D.R. Stach-Machado, L.T. Kubota, 2009. Surface Plasmon Resonance İmmunosensor for Early Diagnosis of Asian Rust on Soybean Leaves. Biosensors and Bioelectronics, 24: 2483-2487.
• Minunni, M, S. Tombelli, E. Mariotti, M. Mascini, 2001. Biosensors as New Analytical Tool for Detection of Genetically Modified Organisms (GMOs). Fresenius J. Anal Chem., 369(7-8): 589-93.
• Mulpur P, 2015. Smartphone-based Nano-biosensors for Early Detection of Tuberculosis. Sri Sathya Sai Institute, http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=41286.php, Erişim: Mayıs 2017.
• Mutlu, M., 2002. Yeni Ufuklara, Biyomalzemeler. Bilim ve Teknik Dergisi, Temmuz Sayısı, 17s . Otles, S., ‘’Biosensors’’, Ege Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü,
• http://eng.ege.edu.tr/~otles/Biyosensorler/turkce/yapi.html, Erişim tarihi: Mayıs 2017.
• Otlu, B., 2011. Biyosensörler: Biyoreseptör Moleküller, 6th International Advanced Technologies Symposium (IATS’11), 16-18 May 2011, Elazığ, Turkey.
• Papadakis, G., N. Skandalis, A. Dimopoulou, P. Glynos, E. Gizeli, 2015. Bacteria Murmur: Application of an Acoustic Biosensor for Plant Pathogen Detection, https://doi.org/10.1371/journal.pone.0132773, Erişim: Mayıs, 2017.
• Patterson, T., 2007. The Electronic Nose Knows https://www.winesandvines.com/features/article/51554/The-Electronic-Nose-nows+&cd=1&hl=tr&ct=clnk&gl=tr, Erişim: Eylül, 2017.
• Rahi, D., D. Pawar, 2017. Biosensors in agriculture.
• https://www.biotecharticles.com/PDF_Articles/Biosensors_in_Agriculture_Deepali_Deepa_3774.pdf, Erişim: Ekim 2017. SDI, 2003. http://www.yeneranalitik.com/toksisite_ olcum_cihazi.html, Erişim: Mayıs 2017.
• Srivastava, S.K., C.J.M. Van Rijn, M.A. Jongsma, 2016. Biosensor-based Detection of Tuberculosis. RSC Adv., 6: 17759–17771.
• Şenel, F., 2013. Bilim ve Teknik Dergisi, Aralık Sayısı, 44-45.
• Tübitak, 2016. http://bilgem.tubitak.gov.tr/tr/haber/tubitak-bilgem-ve-gtu-isbirligiyle-gelistirilen-misensin-devir-teslim-toreni-gerceklesti, Erişim: Mayıs 2017.
• Ulu, S., 2014. Biyosensör Teknolojisinde İmmobilize Enzimlerin Kullanımı, https://prezi.com/u408xdmwm2ev/ copy-of-biyosensorler-immobilize-enzimlerin-kullanlmas/ Erişim: Mayıs 2017.
• Uyar, İ., Ö. Güven, I., 2017. Artıktay, Biyolojik sensörler, kisi.deu.edu.tr/bulent.cavas/ders/bok10.ppt, Erişim: Mayıs 2017. Var, I., B. Kabak, M. Özkarslı, 2004. Mikotoksin Aranmasında Kullanılan Analiz Yöntemleri. Orlab On-Line Mikrobiyoloji Dergisi, 2(11): 1-11.
• Zeng, C., X. Huang, J. Xu, G. Li, J. Ma, H. Ji, S. Zhu, H. Chen, 2013. Rapid and Sensitive Detection of Maize Chlorotic Mottle Virus Using Surface Plasmon Resonance-based Biosensor. Analytical Biochemistry, 440: 18–22.