İletken polimer/çok duvarlı karbon nanotüp modifikasyonuna dayalı mikrobiyal temelli biyosensör tasarımı ve parasetamol tayininde kullanılması

Bu tez çalımasında biyosensör teknolojisine yeni ve orijinal bir bakış açısı getiren parasetamol tayinine yönelik, polianilin - çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT) - Basillus sp. - glutaraldehit modifiye mikrobiyal biyosensör geliştirilmesi amaçlandı. Bu biyosensör sisteminde anilin ve MWCNT kullanılarak altın (Au) elektrot yüzeyinde elektropolimerizasyon ile polianilin kompozit yapısı oluşturuldu. Modifiye Au elektrot yüzeyinde MWCNT bulunmasından ileri gelen karboksil grupları, EDC-NHS ile aktifleştirilerek damlatma yöntemiyle Basillus sp. yüzeye immobilize edildi. Glutaraldehit (GA) ile çapraz bağlama yapılarak mikroorganizmaların yüzeyden kaçışı engellenmiş oldu. Tasarlanan biyosensör sistemiyle parasetamol ölçümleri 0,5 V' ta amperometrik metodla yapılmıştır. Bunun yanısıra differensiyal puls (DP) ve döngüsel voltammogramlar (DV) metodları ile de biyosensör cevabı tayin edilmiş ve bazı optimizasyon çalışmalarında (0 - 0,8) V aralığında DP metodu kullanılmıştır. Parasetamol konsantrasyonu ile doğru orantılı olarak artan akım değerlerinden yola çıkılarak tayinler gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen biyosensörün optimizasyon çalışmalarında öncelikle Au elektrot yüzeyinde oluşturulan biyoaktif tabakanın bileşenlerine yönelik çalışmalar yapıldı. Bu doğrultuda, optimum anilin, MWCNT, EDC-NHS, mikroorganizma ve GA miktarının belirlenmesine yönelik çalışmalar gerşekleştirildi. Çalışma koşullarının optimize edilmesi için sıcaklık ve pH optimizasyonu çalışmaları yapıldı. Mikrobiyal biyosensörün karakterizasyonuna yönelik yapılan çalışmalarda ise parasetamol doğrusal tayin aralığının belirlenmesi, tekrarlanabilirlik, depo kararlılığı, substrat spesifikliği, girişim etkisi parametreleri araştırılmış ve ilaç örneklerinde parasetamol tayini yapılmıştır. Optimizasyon çalışmaları sonucunda parasetamol tayine yönelik olarak geliştirilen mikrobiyal biyosensör için en uygun optimum anilin, MWCNT, EDC-NHS, mikroorganizma ve GA miktarı sırasıyla; 0,05 M, 1 mg/mL, 1 : 1,5 M, 10 mg/mL ve % 0,5 bulunmuştur. Çalışma koşullarının optimizasyonu amacıyla yapılan denemelerde mikrobiyal biyosensör için çalışma tamponu olarak 50 mM pH 7,0 fosfat tamponu ve çalışma sıcaklıklığı 30 ˚C olarak tespit edilmiştir. Mikrobiyal biyosensörün karakterizasyonuna ilişkin yapılan çalışmalarda 0,5 V amperometrik metot için doğrusal tayin aralığı 25 – 250 µM ve tayin limiti 7,9 µM ve cevap süresi 4,8 s olarak bulunmuştur. Tekrarlanabilirlik denemelerinde ise 250 µM parasetamol için (n=7) ortalama değer 250,65 µM, standart sapma (S.S) ±1,55 µM ve varyasyon katsayısı (V.K) % 0,62 olarak bulunmuştur. Ayrıca geliştirilen mikrobiyal biyosensör ve referans bir metot ile ilaç örneklerinde parasetamol tayini de yapılmıştır.