G6PD aktivitesinin belirlenmesine yeni bakış: Seçici enzim biyosensörü

Glukoz-6-fosfat dehidrogenaz (G6PD) enzimi pentoz fosfat yolunun (PFY) ilk basamağını katalizleyen kilit bir enzimdir. Eritrositlerde NADPH oluşumu için tek kaynak PFY olup, G6PD eksikliğinde NADPH üretimi önemli ölçüde azalmaktadır. Günümüz mevcut G6PD enzim aktivite ölçüm yöntemleri enzim düzeyini sıfır olarak belirleyebilmektedir. Fakat "housekeeping" enzim olan G6PD enziminin aktivitesinin mutlak sıfır olması yaşamla bağdaşmamaktadır. Biz de bu durumu açıklığa kavuşturmak amacıyla tez çalışması kapsamında enzim düzeyini hassas olarak belirleyebilen seçici enzim biyosensörü sistemini tasarladık. Çalışma grubu G6PD enzim aktivitesi sıfır olarak ölçülen veya düşük olan olgulardan oluşmaktadır. Çalışmamızda 3'lü elektrot sistemi kullanıldı. Çalışma elektrodu olarak altın, karşıt elektrot olarak platin tel, referans elektrot olarak Ag/AgCl kullanıldı. Biyoaktif tabaka hem BSA/Jelatin hem de HEMA-MAC polimerleri ile oluşturuldu. Biyoaktif tabakanın SEM görüntüsü alındı ve FTIR analizi yapıldı. Glutatyon redüktaz enzimi G6PD enzim aktivitesi sonucu oluşan NADPH'leri substrat olarak kullanmak üzere altın elektroda immobilize edildi. Glutaraldehit ile çapraz bağlama gerçekleştirildi. Biyosensörde; biyoaktif tabakanın, immobilizasyon koşullarının ve enzimin çalışma koşullarının optimizasyonu yapıldı. NADPH'nin yükseltgenerek NADP oluştururken ortaya çıkan potansiyel fark biyosensörde Diferansiyel Puls Voltametri (DPV) ile ölçüldü. Standart grafik kullanılarak G6PD enzim düzeyinin hassas ölçümü yapıldı. Tasarladığımız seçici enzim biyosensörü sistemi ile geleneksel yöntemlerle sıfır olarak ölçülen olguların G6PD enzim aktivite düzeylerinin gerçek değerlerine ulaşıldı. G6PD enzim aktivitesinin mutlak sıfır olmadığı elde edilen DPV ölçümleri sonucu ortaya kondu. Böylelikle dünyada en sık rastlanan enzimopati olan G6PD'nin enzim aktivitesi biyosensör sistemi kullanarak daha duyarlı bir biçimde ölçüldü. Tasarlanan bu seçici enzim biyosensörünün eritrosit G6PD enzim eksikliği olan olguların teşhis ve izlemlerine önemli katkıda bulunacağı öngörülmektedir.