Elektrokimyasal yöntemle kuvars akort çatalı sisteminin doğrulanması ve transferrin biyosensörü olarak yapılandırılması

Kuvars akort çatalları (QTF) günümüzde, sabit rezonans frekansı ve yüksek kalite faktörü nedeniyle osilatör devrelerinde yaygın olarak kullanılan bir elektronik elemandır. QTF'ler son yıllarda, yaygın kullanılmakta olan kuvars kristal mikrodengelemenin (QCM) ardından kütle hassas sensörler olarak kullanılmaya başlanmıştır, fakat biyosensör olarak literatürde henüz yaygın yer almamaktadır ve yeterli optimizasyon çalışmalarına sahip değildir. Bu tez çalışmasında öncelikle, daha önce yapılan bir çalışmada geliştirilmiş 32768 Hz'lik standart QTF'ler kullanılan kütle hassas bir sensör sisteminin doğrulanması gerçekleştirilmiştir. 1 Hz frekans kaymasının eşdeğer olduğu kütle değişimi ng cinsinden ifade edilmiştir. Bunun için elektrokimyasal bir hücrede kontrollü bir yük göçü ortamı, sabit potansiyel kulometri yöntemini kullanarak yaratılmış ve QTF yüzeyine kontrollü olarak kütle birikimi sağlanmıştır. Biriken kütle Faraday'ın Elektroliz Kanunlarından faydalanılarak, bilinen yük göçü üzerinden hesaplanmıştır. Hesaplanan kütle birikiminin QTF üzerinde yarattığı frekans kayması sensör sistemi üzerinden okunmuş ve kütle değişiminin yarattığı frekans değişimi ilişkisi ortaya konmuştur. Sonuç olarak bu aşamada QTF sensör sisteminde okunan 1 Hz'lik bir frekans kaymasının 0.48786 ± 0.21255 ng kütle değişimini gösterdiği belirlenmiştir. Tez çalışmasının ikinci aşamasında ise demir-eksikliğine bağlı hastalıkların en önemli biyobelirteci olan transferrinin tayinini yapan kalitatif bir kütle hassas biyosensör yapılandırılması tamamlanmıştır. Her biyosensör çalışmasında çevirici yüzeyine, bu çalışma için QTF yüzeyine, adsorpyion ile (rastgele dizilim) ve yüzey aktivasyon ajanları aracılığıyla (düzenli dizilim) biyoreseptörler tutuklanır. Bu çalışmada QTF yüzeyini, anti-transferrin antikorunun düzenli tutuklamasına hazır hale getirmek için tiyofen-3boronik asit (T3BA) ile yüzey aktivasyonu gerçekleştirilmiştir. Ardından bu işlem için en uygun yüzey aktivasyon protokolü belirlenmiştir. Daha sonra antikor tutuklanması T3BA'nın boronat bölgeleri ile antikorun ağır zincirinde bulunan CH2 yapıları arasındaki afiniteden yararlanılarak gerçekleştirilmiştir. Son olarak biyosensör sisteminin transferrin cevapları incelenerek performansı test edilmiştir.Sunulan tez çalışması sonucunda ideal olarak en düşük 1,25 µg/mL transferrin bulunan bir ortamda yapılandırılan biyosensör sisteminin transferrin varlığını gösterdiği belirlenmiştir. Sunulan sistem düşük maliyetli, taşınabilir, transferrin tayini için yapılandırılmış kütle hassas bir biyosensör sistemidir.