Antibiyotik toksisitesinin mikrobiyal yakıt hücresi (NHY) tabanlı biyosensör kullanarak tespiti

Antibiyotikler, insan ve hayvanlarda bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde yaygın bir şekilde kullanılan antimikrobiyal ilaçlardır. Antibiyotiklerin dünya genelinde kullanımının giderek artması sonucunda bu bileşikler atıksu arıtma tesislerine ulaşmakta ve aktif çamur prosesinin performansını etkilemektedir. Biyolojik arıtma tesislerinde erken uyarı sistemleri toksik bileşiklerin saptanması için kritik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında üç farklı tetrasiklin antibiyotiklerinin (terasikilin, klortetrasiklin ve oksitetrasiklin) mikroorganizmalar üzerindeki toksik etkisinin mikrobiyal yakıt hücresi (MYH) tabanlı biyosensörler kullanılarak tespiti araştırılmıştır. MYH reaktörlerine enjekte edilen antibiyotik konsantrasyonu 0.25-50 ppm aralığında olacak şekilde ayarlanmıştır. Söz konusu antibiyotik konsantrasyonları altında MYH reaktörünün performansı detaylı bir şekilde araştırılmıştır. Çalışma sonuçları MYH sistemine enjekte edilen antibiyotik konsantrasyonu ile MYH'nin güç üretiminde meydana gelen inhibisyon oranı arasında korelasyonun mevcut olduğunu göstermiştir. En yüsek toksik etki klortetrasiklin antibiyotiğinde meydana gelmiştir. Diğer taraftan, antibiyotik konsantrasyonunun artışı ile biyofim direncinin arttığı belirlenmiştir. İşletme süresi sonunda anot yüzeyinden alınan SEM görüntülerinde az sayıda bakterinin varlığına rastlanmıştır. Ayrıca membran yüzeyinde yüksek miktarda bir çökelti tabakasının mevcut olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlar MYH tabanlı biyosensörlerin antibiyotiklerin tespiti için kullanılabileceğini göstermiştir.