Klinik analizlere yönelik aptamer tabanlı elektrokimyasal biyosensör tasarımı

Bu çalışmada, kanser hücresi tayinine yönelik aptamer tabanlı bir nanobiyosensör tasarımı yapılmıştır. Sensör yüzeyleri olarak elektroeğirme yöntemiyle oluşturulmuş iletken PAN (poliakrilonitril) ve PPy (polipirol) kompozit nanofiberleri geliştirilmiştir. Aptamer ile modifiye edilmiş nanofiber sensör yüzeyleri model hücre olarak kullanılan A549 akciğer kanser hücresinin tayinine olanak sağlamıştır. Çalışmada tek kullanımlık grafit elektrotlar (PGE) kullanılmıştır. Elektrot yüzeyinde oluşturulan nanofiberlerin (NFPGE) nitril gruplarını karboksil gruplarına çevirmek için elektrot bir NaOH sulu çözeltisi ile kısmen hidroliz edilmiştir. Aptamer dizisi, karbodimid (kovalent bağlanma) kimyası aracılığıyla fonksiyonelleştirilmiş nanofiber modifiyeli elektrot (f-NFPGE) yüzeyine tutturulmuştur. Kanser hücrelerinin 37.5 oC sıcaklıkta aptamer modifiye edilmiş elektrot yüzeyi ile olan etkileşimi, 5mM [Fe(CN)6]3-/4- varlığında Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS) yöntemi ile izlenmiştir. Tasarlanan aptasensörün seçiciliği HeLa hücreleri kullanılarak sağlanmıştır. Aptasensörün en uygun çalışma koşullarının belirlenmesi için optimum aptamer ve hücre konsantrasyonları ve yıkama zamanı koşulları optimize edilmiştir. Belirlenen optimum koşullar altında tasarlanan sensörün seçiciliği sırasıyla, biyolojik tanıma molekülü olarak başka hedefe özgül aptamer ve hedef molekül olarak deforme olmuş hücreler kullanılarak doğrulanmıştır. Kanser teşhisinde kullanılan diğer yöntemlere kıyasla hızlı teşhis imkanı sunan düşük maliyetli bir aptasensör geliştirilmiştir. Ayrıca tek kullanımlık elektrot sistemi ile bir mikrçip tasarmının temeli olduğu kanıtlanmıştır.Yapılan çalışmada tayin limiti 3.41 hücre/mL olarak hesaplanmıştır ve tasarlanan aptasensörün yüksek hassasiyette tayin yapabildiğini göstermiştir.