Uricase immobilization on nanofibre membranes prepared by electrospinning and its use as voltammetric uric acid biosensor

Ürik asit klinikte gut ve hiperürisemi başta olmak üzere çeşitli hastalıkların belirteci olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle serum ve gıda örnekleri gibi biyolojik numuneler hassas bir şekilde ölçümü oldukça önemlidir. Ürikaz (ürat oksidaz, E.C.1.7.3.3, UOx) vücutta ürik asidin allantoine oksidasyonundan sorumlu enzim olup özellikle in vitro ürik asit düzeyeni ölçmede yaygın kullanımı mevcuttur. Uygulamada ürik asit tayinine yönelik kolorimetrik, kromotografik, spektrofotometrik ve biyosensör temelli yöntemler mevcuttur. Bununla beraber özellikle hızlı sonuç veren, seçici ve kolay kullanılabilir sistemlerin oluşturulması ürik asit tayini için hala önemli bir ihtiyaçtır. Bu çalışmada ürik asidin seçici ve hassas bir şekilde belirlenmesi için elektroeğirme ile hazırlanan membranlar içeren perde baskılı elektrotların hazırlanması, ürikaz enziminin immobilizasyonu ve amperometrik ürik asit biyosensörü olarak kullanılması mevcuttur. Bu kapsamda elektroeğirme hazırlanan membranda mekanik mukavemeti nedeniyle polikaprolakton (PCL, % 10) ve enzimin immobilizasyonu için amin grubu içeren polietilenimin'den (PEI, % 7.5) faydalanılmıştır. İki farklı membran içeren Quantum Dot Screen Printed Electrode (QD - SPCE) hazırlanmıştır. Bunlardan biri PCL/PEI /UOx /QD – SPCE, diğeri ise metilen mavisi (MB) ile desteklenmiş PCL/PEI/UOx/MB/QD–SPCE şeklindedir. Hazırlanan membranlar yapısal olarak FTIR, EDX ve XRD, morfolojik açıdan SEM ve hidrofiliklik açıdan sıvı temas açısı ile karakterize edilmiştir. Voltametrik ölçümlerde standardizasyon, PBS pH 7.4'te 5 ve 52 µM arasında ürik asit (UA) konsantrasyonu için DPV (Diferansiyel Puls Voltametrisi) tekniği ile gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar UOx/QD–SPCE için LOD:3,9619 ± 0,588 µM (R 2 = 0.9947) iken UOx/MB/QD–SPCE için LOD:1,8598 ± 0,2345 µM ( R 2 = 0.9988) olarak tespit edilmiştir. 4 haftalık stabilite sonuçları UOx/QD–SPCE ve UOx/MB/QD–SPCE için akımdaki değişimi sırasıyla %92 ve %87 olduğunu göstermiştir. Ayrıca interferansları içeren karışım çözeltisi kullanıldığında ürik asit için akım oranları UOx/QD–SPCE ve UOx/MB/QD–SPCE elektrolar için sırasıyla %95 ve %82 gerçekleşmiştir. Sonuç olarak hazırlanmış iki biyosensör sisteminde ürik asit ölçümünde literatürdeki sensörler ile karşılaştırılabilir düzeyde ölçüm niteliklerine sahip olduğu tespit edilmiştir.