Telomeraz aktivitesi tayinine yönelik yüksek enerji dönüşümlü floresan partiküllerin biyosensör olarak kullanımı

Bu tez çalışması kapsamında, nadir toprak elementlerinin yüksek enerji dönüşümü (up-conversion) özelliğini ve antikor etkileşim süreçlerinin hassas seçim kabiliyetini kullanarak silika nanoyapıları ile vücut sıvısından telomeraz tespitini yapabilecek bir tanımlayıcı florofor probun geliştirilmesi amaçlanmıştır. Telomeraz enzimi, sınırsız bölünme yeteneğine sahip hücrelerde (kanser hücreleri) ekspresyonu oldukça yüksek olarak literatürde rapor edilmiş bir enzimdir. Buradan hareketle, telomeraz enziminin sekrasyon miktarını saptayacak bir biyosensör, genel kanser taraması ve kanserin erken teşhisi için bir umut olabilir. Günümüzde yaygın ve ölümcül bir hastalık olan kanserin erken dönemde teşhis edilmesi durumunda tedavisinin mümkün olduğu bir hastalıktır. Telomeraz miktarı ve aktivitesindeki anomaliler bu bağlamda bilim insanlarına ön bilgi vermektedir. Bu gerekçeyle, yeni nesil problar ile vücut sıvısından telomeraz varlığını araştırabilecek bir florofor prob geliştirmek hedeflenmiştir. Bu tez çalışması kapsamında, silika nanopartiküller taşıyıcı ana gövde olarak seçilmiştir. Literatürde Stöber yöntemi olarak bilinen yöntem ile sentezlenmiş ve bunlara yardımcı bağlayıcı gruplar (NH, OH vb.) ile modifiye edilmiştir. Modifiye edilen silika nanopartiküller ön deneme olarak, organizmada fizyolojik ve biyolojik açıdan önemli bir yer teşkil eden demir ile alakalı olan ''transferrin'' antikoru ile yapılmıştır. Transferrin antikoru başarılı bir şekilde temel silika nanopartiküllere bağlanmış ve antijen yakalama ve tespit etme kabiliyeti ve kapasitesi analizler ile ölçülerek rapor edilmiştir. Kanserin erken teşhisi için, benzersiz emisyon özellikleri olan yüksek enerji dönüşümlü lantanit katkılı silika (silika@lantanit) probların denemesinden önce yapılan bu ön deneylerde transferrin antijenin vücut sıvısındaki miktarını ölçmeye yarayan bir biyosensör olmuştur. Ön denemelerin başarılı bir şekilde sonuçlanmasından sonra, ölçülecek proteinden alınan sinyal farklarının daha yüksek ve daha keskin alınmasını sağlamak amacı ile sentezlenen silika nanopartiküllerin çekirdeğine evropiyum lantanit iyonu yerleştirilmiş ve alınan sinyalin daha yüksek ve kalıcı olması için de anten görevi görecek bir organik malzeme ile bu yapı desteklenerek bir florofor prob haline getirilmiştir. Daha sonra bu malzemeye, Si@Eu (Eu katkılı silika), ''telomeraz'' antikoru bağlanarak dekore edilmiş ve bir immüno prob halini almıştır. Hem florofor hem de immün etkileşimi olan bu nano sensör '' immünoprob'' olarak adlandırılmıştır. Telomeraz antijenini yakalamaya hazır hale getirilmiş olan bu problar ile deneyler yapılmıştır. Ticari antijen ve gerçek kanser hücrelerinden ekstrakt edilmiş antijenler ile etkileşime sokularak ortam absorpsiyon sinyalleri değerlendirilmiştir. Bu analizlerde yüzey karakterizasyonu, modifikasyonun her aşamsında yüzey potansiyeli ve elektron mikroskobu incelemeleri, FT-IR, elektroforez, UV spektrometri ve spektroflorometri analizleri yapılmış ve sonuçlar, başarılı bir şekilde rapor edilmiştir. Bu çalışma neticesinde elde edilen net veriler şunlar olmuştur; 1) Silika nanoyapılar ön denemelerde bir prob haline getirilmiş ve toplam demir bağlama kapasitesi (TIBC) analizi yapabilecek medikal bir sensör geliştirilmiştir. 2) Silika nanoyapılar florofor problara dönüştürülerek, yüksek enerji dönüşümlü (YED) prob halini almış ve ticari antijen ile gerçek antijeni kayda değer oranlarda yakalamayı başarmıştır. 3) Elektroforez analizlerinde, yüksek enerji dönüşümlü (YED) nanoprobların, ticari boya olan Cy2@Green ile yarışması sonucunda elde edilen bant görüntüleri, dissosiyasyon davranışları ve keskinliklerden de biyo-sensör olmasının yanısıra iyi bir belirteç olduğu da görülmüştür. Özetle, silika nanoyapıların uygun ve işlenebilir yapıları sayesinde; lantanitlerin enerji dönüşümlerinin kararlılığı ve antikor-antijen etkileşimlerinin yüksek seçiciliği sayesinde hem ticari kararlılığı yüksek bir biyo belirteç sentezlenmiş hem de tezin ana çalışması olan kanserin erken teşhisine olanak veren, telomeraz miktarının tayinini saptayacak bir biyosensör başarılı bir şekilde üretilmiştir.