Altın nanopartikül-bilayer tiyol modifiye diamin oksidaz-peroksidaz çiftli enzim sistemine dayalı yeni bir biyosensör sistemi

Bu tez çalışmasında biyosensör teknolojisine yeni ve orijinal bir bakış açısı getiren serotonin tayinine yönelik, altın nanopartikül-bilayer tiyol modifiye diamin oksidaz-peroksidaz çiftli enzim sistemine dayalı biyosensör geliştirilmesi amaçlanmıştır. Geliştirilen biyosensör sisteminde öncelikle altın elektrod (Au) yüzeyine fonksiyonel tiyol grubu içeren 1,6-hekzanditiyolün bağlanması ve kendiliğinden oluşan tek tabakaların (SAM) oluşumu gerçekleştirildi. Ditiyolün elektrod yüzeyine bağlanması sonrası diğer reaktif (-SH) ucuna altın nanopartikül bağlanması sağlandı. Ardından altın nanopartikül (AuNP) 3- merkaptopropiyonik asit ile etkileşime sokuldu. Modifiye elektrot yüzeyine diamin oksidaz ve peroksidaz ilavesi sonrası üzerine glutaraldehit damlatılarak kovalent immobilizasyonu sağlandı. Tasarlanan biyosensör sistemiyle serotonin ölçümleri 0,2 V'ta amperometrik metod kullanılarak yapılmıştır. Serotonin konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak artan akım değerlerinden çıkılarak tayin yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörün biyoaktif tabakasının optimizasyonu çalışmalarında öncelikle tek tabaka oluşum süresi, diamin oksidaz-peroksidaz aktiviteleri, glutaraldehit konsantrasyonu gibi parametreler çalışıldı. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH optimizasyonu gerçekleştirildi. Biyosensörün karakterizasyon çalışmalarında serotonin için doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, substrat spesifikliği, girişim etkisi, depo kararlılığı ve örnek analizi gibi parametreler araştırılmıştır. Optimizasyon çalışmaları sonucunda serotonin biyosensörü için en uygun tek tabaka oluşum süresi, enzim aktivitesi (diamin oksidaz- peroksidaz) ve glutaraldehit konsantrasyonu sırasıyla 20 saat, 0,11 Unit/ml – 113 Unit/ml ve % 2,5 olarak bulunmuştur. Çalışma koşullarının optimizasyonu amacıyla yapılan denemelerde serotonin biyosensörü için çalışma tamponu olarak 50 mM pH 7,0 fosfat tamponu ve çalışma sıcaklığı olarak 30 °C bulunmuştur. Geliştirilen biyosensör için yapılan karakterizasyon çalışmalarında ise serotonin için 1 – 10 µM aralığında doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. Tekrarlanabilirlik denemelerinde (n=6) 5 µM serotonin konsantrasyonunda ortalama değer ( ) , standart sapma (S.S) ve % varyasyon katsayısı (%V.K) sırasıyla 4,97 µM, ± 0,241 ve % 4,84 olarak bulunmuştur. Anahtar kelimeler : 1,6-hekzanditiyol, altın nanopartikül, diamin oksidaz, peroksidaz, serotonin, biyosensör