Amoksisilin baskılanmış yüzey plazmon rezonans nanosensörler

Antibiyotikler, bakteriyal enfeksiyonları tedavi etmek ve önlemek amacıyla kullanılan antimikrobiyal ilaçlardır. Bu ilaçlar bakteriyi öldürmekte ya da büyümesini durdurmaktadırlar. Amoksisilin (AMOX) birçok bakteri enfeksiyonunu tedavi etmek için kullanılan antibiyotiktir. Ancak antibiyotik direnci toplum sağlığını kontrol eden organizasyonlar tarafından paylaşılan ciddi bir halk sağlığı meselesidir. Bu nedenle, FDA ve Amerikan Veteriner Hekimler Birliği, antibiyotiklerin hayvansal gıda üretiminde kullanımının azaltılmasını sağlamaktadır. Bu çalışma kalıntı analizinde geniş antibiyotik kalıntı yelpazesine sahip, çiftlik ve pastörize sütlerinde doğrudan ölçüm yapabilen, kesin ve güvenilir sonuç veren, bir tekniğin araştırılmasını hedeflemiştir. Biyolojik cevabı elektriksel sinyallere dönüştüren cihazlara "Biyosensör" denir. Biyosensörler bünyesinde biyolojik tanıma elemanı bulunduran ve fizikokimyasal dönüştürücü içeren analitik cihazlardır. Biyosensör alanındaki büyük gelişmelerle birlikte moleküler baskılanmış polimerler (MIP) dönüştürücülerle birleştirilmiş ve tayin edilecek analitle MIP arasındaki etkileşim işlenilebilir bir sinyale dönüştürülmüştür. Bu anlamda yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli optik cihazlar büyük bir potansiyele sahiptirler. Bu çalışmada, amoksisilin tayinine yönelik moleküler baskılama tekniği kullanarak, SPR temelli nanosensör hazırlanması amaçlanmıştır. İlk aşamada AMOX ile etkileşerek boşluklar oluşturabilecek fonksiyonel N-metakriloil-(L)-glutamik asidin (MAGA) monomeri sentezlenmiştir. Optimum kalıp molekül belirlemek için, MAGA monomeri ve AMOX oranı, AMOX'in farklı oranlarda MAGA monomeri ile etkileştirilip, UV-görünür bölge spektrofotometre cihazıyla tespit edilmiştir ve optimize edilen bu orana göre nanosensör hazırlama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Nanosensör hazırlama çalışmaları sırasıyla Mikro-temas yöntemi ile AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) ince filmi modifiye edilmiş nanosensörlerin hazırlanması, ayrıca AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) nanopartiküller modifiye edilmiş nanosensörlerin hazırlanmasıyla iki farklı şeklinde gerçekleştirilmiştir. Hedeflenen derişim aralığına inmek amacıyla çalışmanın ikinci kısmında AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) nanopartiküller iki fazlı miniemülsiyon polimerizasyon yöntemiyle sentezlenmiştir. Yağ fazı, faz I'e yavaşça eklenmiştir. Karışım, 25.000 rpm de homojenizatörde homojenize edildikten sonra faz II ile karıştırılmıştır. Sodyum bisülfit ve amonyum persülfat başlatıcısının eklenmesinden sonra polimerizasyon işlemi 40°C de 24 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Kontrol deneyleri için AMOX baskılanmadan nanopartiküller aynı koşullarda sentezlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküller, zeta boyut analizi ile karakterize edilmiştir. AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) nanofilm ve nanopartikül ile hazırlanan SPR nanosensörlerin karakterizasyon çalışmaları FTIR-ATR, Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), Temas açısı (CA) ve Elipsometre ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) nanofilm ve nanopartikül tutturulmuş SPR nanosensör ile AMOX arasındaki etkileşimlerinin kinetik ve adsorpsiyon modelini belirlemek amacıyla dört farklı izoterm modeli uygulanmıştır: Scatchard, Langmuir, Freundlich ve Langmuir-Freundlich (LF) modelleri. Bu çalışmanın AMOX tayinine yönelik, mikro-temas yöntemiyle nanofilm tutturularak hazırlanan nanosensörün ve nanopartikül tutturularak hazırlanan nanosensörün avantajlarının karşılaştırılması bakımından, literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Yüzey plazmon rezonans (SPR), Moleküler baskılanmış polimer (MIP), Mikro-temas, Nanopartikül, Amoksisilin.