Research Information System
Doğan Topal B. (Executive), Özkan S. A., Çetinkaya A.
Project Supported by Higher Education Institutions, 2020 - 2023
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.