Alerjen spesifik immunoglobulin e tayini için yüzey plazmon biyosensörlerin geliştirilmesi

Alerji dünya nüfusunun %10-20'sini etkileyen oldukça yaygın kronik bir hastalıktır. Alerji, yetişkin nüfusun %2'sini ve çocukların %8'ini etkilemektedir. Alerjik hastalıklar, solunum sisteminin toz ve polenlere, sindirim sisteminin belirli bir gıdaya, cildin bir kimyasal maddeye maruz kalması ile ortaya çıkabilir. Serumda, antijen-spesifik immunoglobulin E'nin (IgE) tayini antijene karşı aşırı duyarlılığı belirtir. IgE düzeyi alerjik durumlarda yükselir. Başlıca alerjenik kaynaklar polenler, besinler, akarlar, küfler ve zehirlerdir. Bu nedenle astım, egzama ve saman nezlesi gibi alerjik hastalıkların teşhisi için IgE düzeyindeki artış önemlidir. Alerjen tespiti için geleneksel yöntemler genellikle enzimatik etiketleme gerektiren Enzim-bağlı immunosorbent analizi (ELISA) tekniğidir. Bu etiketleme süreci zaman alıcıdır ve hedef biyomoleküllerin immunokimyasal aktivitesini değiştirebilir. Yüzey plazmon rezonans (SPR), biyomoleküller arasındaki etkileşim ölçümü için iyi bilinen bir teknolojidir. Bu tez kapsamında alerjen-spesifik serum IgE tayini için optik temelli yüzey plazmon rezonans biyosensörler hazırlanmıştır. SPR biyosensor çip yüzeyi öncelikle 3-merkaptopropionik asit ile işsevleştirilmiştir. N-etil-N′-(3-dietilaminopropil)karbodiimid (EDC)/sülfo-N-hidroksisülfosüksinimit (NHS) ile aktive edilmiş karboksilik asit fonksiyonlarına kovalent bağlanması gerçekleştirilmiştir. Antikor üzerindeki terminal amin grupları ile Anti-immünoglobulin E daha sonra tanıma bölgeleri olarak yüzeye immobilize edilmiştir. Hazırlanan SPR biyosensor çip yüzeyi temas açısı ve atomik kuvvet mikroskop (AFM) ile karakterize edilmiştir. Yüzey pürüzlülük değerleri boş çip yüzeyi ve modifiye edilmiş çip yüzeyi için sırasıyla 2.0 nm ve 8.36 nm olarak bulunmuştur. IgE tayini 1.0 ng/mL-1000 ng/mL derişim aralığında yürütülmüştür. SPR biyosensörde plazma ve sulu çözeltilerde IgE'nin tayini yaklaşık 10 dakika analiz süresiyle çok seçici bir şekilde gerçekleştirilmiştir. IgE tayin sınırı (LOD) 0.22 ng/mL olarak bulunmuştur. Albumin, immunoglobulin G, miyoglobin proteinleri ile seçicilik çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Tekrarlanbilirlik çalışmaları SPR biyosensor sistemine ard ard 5 defa IgE örnkeleri verilerek sinyal yanıt kararlılığı incelenmiştir. Tasarlanan SPR biyosensor çiplerin yüzey homojenliğini incelemek için Scatchard, Langmuir, Freundlich ve Langmuir-Freundlich adsorpsiyon izoterm modelleri hesaplanmıştır. Hem çiplerde adsorpsiyon davranışı, Langmuir izoterm modeline uygun olarak bulunmuştur.