Apoptozis belirtecinin belirlenmesinde biyosensör geliştirilmesi

Apoptoz gelişim ve doku homeostazında kritik rol oynayan temel bir fizyolojik süreçtir. Bu süreç, belirli koşullar altında bir dizi sinyal dizisi tarafından düzenlenir. Kaspaz kaskat sistemi, hücre içi apoptotik sinyallerin indüksiyonunda, transdüksiyonunda ve amplifikasyonunda hayati rol oynar. Bir sistein-aspartik asit proteazı olan kaspaz-3 küçük hücreli olmayan akciğer kanserinde, hepatoselüler karsinomda, intraserebral kanamalarda, akciğer adenokarsinomunda, şiddetli seyreden endometriyozis vakalarında, mesane karsinomunda kötü prognozla ilişkilendirilmiştir. Bu nedenle, Kaspaz-3'ün saptanması, apoptoz görüntüleme, erken tümör tedavisi ve diğer hastalıkların izlem etkisinin değerlendirilmesi için büyük önem taşımaktadır. Elektrokimyasal immünosensörler aktif tabaka yüzeyinde immobilize edilmiş antikor ve özgün antijen arasındaki etkileşimlere dayanan bir tür afinite biyosensörüdür. Bu tez çalışmasında kaspaz-3'ün nicel ölçümü için elektrokimyasal immünosensör tasarımı ve bu biyosensöre ait karakterizasyon ile optimizasyon çalışmaları yapılarak elde edilen sonuçların ELISA yöntemiyle karşılaştırılması amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk aşamasında altın elektrot yüzeyi antikaspaz-3 ile kaplandı ve tepkime ortamındaki kaspaz-3 ile etkileşimi sonucu oluşturduğu akım farkından yararlanıldı. Biyoaktif tabakanın optimizasyonunda kitosan, aljinat, jelatin ve BSA'nın farklı kombinasyonları kullanılarak immobilizasyon jelleri hazırlandı. SEM mikrograflarında ve FTIR spektrumlarında optimum immobilizasyon polimerkombinasyonu Aljinat-Jelatin'de elde edilmiştir. AFM analizinden elde edilen yüzey görüntüleri SEM ve FTIR sonuçlarını desteklemektedir. Optimum çapraz bağlayıcı EDC/NHS (0,3 M:0,1 M) olup çalışma ortamı pH'si 6,5, 0,1 M asetat tamponunda optimum sonuçlar elde edilmiştir. Tasarladığımız kaspaz-3 biyosensörünün doğrusal saptama aralığı 1.5 100 ng/mL, tekrarlanabilirlik çalışmasında elde edilen ortalama değer (x̄)=10,02, standart sapma değeri (SD)=0,18 varyasyon katsayısı (CV)= %1,8'dir. Günler arası tekrarlanabilirlik çalışmasından elde edilen standart sapma değeri 2,5'dir. Elektrodun raf ömrü ise %40 aktivite kaybının görüldüğü 30. güne kadar kullanılabilir olduğu belirlendi. ELISA yöntemi ve tasarlanan biyosensör verilerinin karşılaştırılması sonucu elde edilen korelasyon katsayısı 0,9927 olup bu değer tasarlanan kaspaz-3 biyosensörünün pratikte kullanımı için uygun olduğunu göstermektedir.