Nitrat ve nitrit tayinlerinde alternatif bir yöntem: Sistein-altın nanopartikül modifiye karbon pasta elektrot temelli mikrobiyal biyosensör sistemi

Bu tez kapsamında, nitrat ve nitrit tayini için yeni ve orijinal bir alternatif yaklaşım olarak AuNP/3-MPA/S.cerevisiae modifiye karbon pasta elektrot temelli yeni bir mikrobiyal biyosensör sistemi geliştirilmiştir. Biyosensör tasarımında öncelikle sistein modifiye karbon pasta elektrot hazırlanmıştır. Elektrotun yüzeyine sırasıyla altın nanopartikül ve 3-MPA damlatılmıştır. Elde edilen yüzey daha sonra S.cerevisiae çözeltisine daldırılmıştır. Tasarlanan mikrobiyal biyosensör sistemi ile öncelikle nitrit için ölçümler gerçekleştirildi. Fakat tekrarlanabilir düzeyde standart grafikler elde edilemedi. Bu nedenle diğer hedef molekül olan nitrat tayinine yönelik ölçümler gerçekleştirildi. Nitrat ölçümleri, (+0,2)V &( +0,9 )V arasında diferansiyel puls voltametrisi yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Ölçüm ortamında bulunan K4[Fe(CN)6] 'ün belirlenen potansiyel aralığındaki yükseltgenme piklerinde meydana gelen değişimler ile nitrat konsantrasyonu arasındaki doğrusal ilişkiden yararlanılarak ölçümler gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan mikrobiyal temelli biyosensörlerin çalışma koşullarının optimizasyonuna yönelik olarak sıcaklık, pH, ve farklı tamponlarda çalışmalar yapılmıştır. Tasarlanan mikrobiyal temelli biyosensörlerin karakterizasyonuna yönelik olarak yapılan çalışmalarda ise doğrusal tayin aralığının belirlenmesi, tekrarlanabilirlik, tekrar üretilebilirlik, substrat spesifikliği, girişimci etkisi, depo kararlılığı ve içme sularında nitrat tayini gibi parametreler belirlenmiştir. Deneysel çalışmalardan elde edilen sonuçlar incelendiğinde, uygulanan immobilizasyon yöntemi ile geliştirilen mikrobiyal temelli biyosensör için en iyi çalışma koşullarının 50 mM, pH: 7,0 potasyum fosfat tamponu ve 30ºC olduğu belirlenmiştir. Tasarlanan mikrobiyal temelli biyosensörler ile nitrat için yapılan doğrusal tayin aralığı 100 µM - 750 µM arasında bulunmuştur. Tasarlanan mikrobiyal biyosensör için yapılan tekrarlanabilirlik çalışmalarında 400 µM nitrat konsantrasyonunda (n=10) ortalama değer ( ) =398,03 µM, standart sapma (S.S) = ± 1,33 µM ve % varyasyon katsayısı (% V.K) =%0,3 olarak bulunmuştur. Bunların dışında mikrobiyal temelli biyosensör ile içme su örneklerinde nitrat analizi de yapılmıştır.