SARS-CoV-2 (Covid-19) Tedavisinde Potansiyel Olarak Kullanılan Yeni Jenerasyon Antiviral İlaç Etken Maddelerinin DNA ile Etkileşimlerinin Elektrokimyasal Yöntemlerle İncelenmesi


Creative Commons License

Doğan Topal B. (Executive), Özkan S. A., Çetinkaya A.

Project Supported by Higher Education Institutions, 2020 - 2023

  • Project Type: Project Supported by Higher Education Institutions
  • Begin Date: July 2020
  • End Date: April 2023

Project Abstract

DNA katmanlarının da dahil olduğu nükleik asit tanıma katmanları, elektrokimyasal biyosensörler sayesinde moleküler tanı, DNA analizleri, farmakogenetik çalışma alanları ve doktor gözetiminde hastalar için daha hızlı, güvenilir ve ucuz biyoçiplerin tasarımları alanlarında ön çalışmalar yapılabilir veya kullanılabilir. Pek çok bileşik DNA ile etkileşerek veya bağlanarak DNA molekülünün yapısında değişikliğe neden olmaktadır. İlaçların DNA’ya verebilecekleri hasarlar, bağlanma afiniteleri, olumsuz etkilerinin azaltılabilmesi için yapılacak olan çalışmalar ve DNA hedefli antikanser ve antiviral ilaçların sentezi açısından ilaç-DNA etkileşimlerinin aydınlatılması oldukça önemlidir. Bunların dışında çevresel atıklar ve kimyasal maddelerin de insan üzerindeki olumsuz etkilerinin saptanması ve mücadele edilebilmesi için DNA etkileşimlerinin araştırılması büyük önem arz etmektedir. Nano ölçeklere sahip olan nanomateryaller kimya, biyoloji ve sağlık gibi insan yaşamını etkileyen neredeyse her alanda kullanılmaktadır. Özellikle sağlık alanında biyoalgılama uygulamalarında sıkça tercih edilmektedirler. Birçok değişik materyalden üretilebilen nanomateryaller, uygulama alanlarına göre uygun olan materyal kullanılarak nanosensör üretimi başta olmak üzere işlevselleştirilebilirler. Elektrokimyasal yöntemlerde kullanılan nanosensörler ise normal şartlarda elektrodun sahip olduğu ölçüm hassasiyetini, elektrik iletkenliğini, yüzey alanını ve analizi yapılacak maddenin elektroda afinitesi gibi özellikleri artırarak daha düşük teşhis sınırı ve tespit aralığı elde edilmesini sağlamaktadır. Böylece yapılan analizlerde daha hassas, güvenilir ve geniş aralıklarda tarama yapılmasını sağlamaktadır. Projemizde, DNA hedefli ilaç etken maddelerinin DNA ile etkileşim mekanizmalarını incelemek amacıyla elektrokimyasal DNA biyosensor ve nanobiyosensör tasarımları gerçekleştirilmiştir. Nanobiyosensör tasarımı için camsı karbon elektrodu (CKE) yüzeyine amin fonksiyonlu çok duvarlı karbon nanotüp (NH2-MWCNT) tutturulup bu yapının da üzerine çift sarmallı DNA (dsDNA) damlatılarak immobilize edilmiştir. Oluşturulan bu dsDNA/NH2- MWCNT/CKE nanobiyosensörü, Efavirenz’in dsDNA ile etkileşmesini elektrokimyasal olarak incelemeye imkân sağlamıştır. Diferansiyel puls voltametri (DPV) tekniği ile ilaçların hem dsDNA/NH2-MWCNT immobilize edilmiş elektrotta hem de boş elektrottta çözelti ortamında dsDNA ile etkileşimini DNA’nın elektroaktif bazlarından birisi olan guanin yükseltgenmesi sonucu oluşan sinyalin değişimi üzerinden değerlendirilmiştir. Çalışma sırasında; ilaç etken maddesi ile DNA’nın etkileşim süresi ve sıcaklığın etkileşim üzerine etkisi, madde ve DNA derişimindeki değişimin yanıta etkisi ve tekrarlanabilirlik gibi bazı deneysel parametreler incelenmiştir.