BSA (bovine serum albumin) modifiye grafen oksit nanopartikülleri ile sensör geliştirilmesi

Bu çalışmada, biyolojik açıdan önemli bir molekül olan protaminin tayini amacıyla grafen oksit (GO) tabanlı bir sensör sistemi geliştirildi. Çalışma üç aşamalı bir plan çerçevesinde yürütüldü. İlk aşamada, GO sentezi düşük maliyetli ve uygulanması kolay bir yöntem olan Modifiye Hummers yöntemi ile gerçekleştirildi. Yüzeyinde karboksilik asit ucu bulunan GO molekülünde uygun kimyasal reaksiyonlarla karboksilik asit ucu açil klorüre dönüştürüldü (COCl-GO). İkinci aşamada, Grafen oksitin A1 (COOH-GO) ve A2 (COCl-GO)'in biyolojik ortamlarda daha kararlı, biyouyumlu ve işlevsel hale getirilmesi amacıyla tıbbi uygulamalarda yaygın olarak kullanılan Sığır Serumu Albümini (BSA) ile yüzey modifikasyonu yapıldı. GO'nun BSA ile modifikasyonu sonucunda elde edilen A3 (BSA-COCl-GO) ve A4 (BSA-COOH-GO) FT-IR, FE-SEM, FESEM-EDS, XRD ve TEM gibi ileri karakterizasyon teknikleriyle analiz edildi. XRD analizleri sonucunda (BSA-COCl-GO)NP ortalama kristal boyutu 33.776 nm olarak belirlendi. Üçüncü aşamada ise sentezlenen BSA-COCl-GO nanoparçacıkları, floresans spektroskopisi temelli bir sensör sisteminde kullanıldı ve cerrahi uygulamalarda yaygın olarak kullanılan protamin molekülünün tayini gerçekleştirildi. Geliştirilen sistemin kantitatif tespit limiti 380 ng/mL olarak hesaplandı. Ayrıca sensörün pH 7–10 aralığında ve 293–303oK (20–30°C) sıcaklıklarda optimum performans gösterdiği belirlendi. Metal iyonu etkileşimleri açısından değerlendirildiğinde, sistemin özellikle Fe+2, Fe+3 ve Zn+2 iyonlarından etkilendiği gözlendi. Sensörün tersinirlik özelliği, protaminin antidotu olan heparin kullanılarak test edildi ve sistemin çoklu kullanıma uygun olduğu ortaya konuldu. Ayrıca elde edilen nanoyapıların antimikrobiyal özellikleri de incelendi. Altı farklı mikroorganizma üzerinde yapılan testler sonucunda, GO ve BSA-COCl-GO nanopartiküllerin antibakteriyel ve antifungal aktivitesinin sınırlı düzeyde olduğu görüldü. Sonuç olarak, bu çalışmada BSA ile modifiye edilen GO nanoparçacıklarının, floresans spektroskopisi kullanılarak protamin tayininde etkin bir şekilde uygulanabileceği gösterildi.