L-prolin baskılı nanofilm kaplı yüzey plazmon rezonans sensörlerinin geliştirilmesi

Prolin hastalıkların saptanmasında ve tanımlanmasında önemli bir biyobelirteç haline gelmiştir. Literatürde özofagus kanseri olan metabolik hastaların serum prolin seviyelerinin önemli ölçüde düşük olduğu belgelenmiştir. Ayrıca, kandaki prolin seviyesinin yükselmesiylede nadir görülen bir metabolik durum olan hiperprolinemi ortaya çıkar. Moleküler Baskılanmış Polimerler (MIP'ler), belirli bir hedef molekülü "kalıp" olarak kullanan ve yapılarında bu moleküle özgü tanıma bölgeleri oluşturan sentetik polimerlerdir. MIP'ler, yüzey plazmon rezonans (SPR) sensörlerinde tanıma bileşenleri olarak kullanılabilir. SPR biyosensörleri, ince bir metal film üzerinde veya yakınında kırılma indeksindeki değişiklikleri ölçerek hedef biyomoleküllerin hızlı, hassas ve ekonomik bir şekilde tespit edilmesini sağlar. Ayrıca, MIP'lerle birleştirildiğinde, sensörlerin seçiciliği ve hassasiyeti önemli ölçüde artırılabilir. Bu çalışmada, insan serumundan L-prolin molekülünü seçici olarak tespit etmek için altın SPR çipinin yüzeyinde L-prolin baskılı nanofilmlerin sentezlenmesi amaçlanmıştır. Nanofilm sentezinde kullanılacak en etkili ön-kompleks oranını belirlemek için Pro:VIM ile farklı molar oranlarda ön-kompleksler hazırlanmıştır. Poli (2-hidroksietil metakrilat) (PHEMA) bazlı Pro-MIP ve baskısız (NIP) SPR sensörleri sentezlenmiş ve taramalı elektron mikroskobu görüntüleri (SEM), Fourier Transform Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Atomik Kuvvet Mikroskopisi (AFM) ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. SEM analiz sonuçlarına göre polimerizasyonun yüzeyde homojen bir şekilde gerçekleştiği gözlemlenmiştir. Prolinin gerçek zamanlı tespiti için adsorpsiyon çalışmalarında çeşitli konsantrasyonlarda sulu L-prolin çözeltileri kullanılmış ve tespit limiti 0,5 µg/mL olarak elde edilmiştir. SPR izoterm parametreleri buna göre belirlenmiş ve sonuçlar Pro-MIP SPR sensörlerinin Langmuir izoterm modeliyle daha uyumlu olduğunu göstermiştir. SPR sensörünün L-prolin için seçiciliği, yarışmacı moleküller L-histidin ve L-fenilalanin varlığında değerlendirilmiştir. Yapılan seçicilik çalışmaları sonucunda, prolin yarışamcı moleküller olan histidin ve fenilalanile göre sırayla 6,4 ve 7,5 kat fazla seçicilik gösterdi. Ayrıca, Pro-MIP SPR sensörlerinin adsorpsiyon kapasitesinde önemli bir düşüş olmadan 5 defaya kadar kullanılabileceği belirlenmiştir. Sonuçlar, L-prolini düşük tespit limitlerinde eş zamanlı olarak belirleyebilen bir biyosensör elde edildiğini gösterdi. Anahtar Kelimeler: L-prolin, moleküler baskılanmış polimerler, yüzey plazmon rezonans sensörleri, nanofilm, kanser biyobelirteci