Jelatin-karboksimetilselüloz-süperoksit dismutaz biyosensörünün geliştirilmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2011

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ÖZGE KOCABAY

Danışman: EMEL EMREGÜL

Özet:

Süperoksit dismutazın (SOD) doğrudan elektron transferine dayanan biyosensörü, süperoksit radikallerinin (O2•-) tayini için geliştirildi. Biyosensör platin elektrot yüzeyine SOD’un jelatin-karboksimetilselüloz (J-KMS) içine immobilizasyonu ile yapıldı. Sensör ksantin-ksantin oksidaz (Ks-KsOD) sisteminin ürettiği O2•-’lerin elektrokimyasal tayininde çalışıldı. J-KMS-SOD biyosensörünün tepkisi O2•- konsantrasyonu ile orantılıdır. Biyosensör performansını etkileyen parametreler incelendi. İmmobilize SOD biyosensörü, O2•-’ne yüksek katalitik aktivite gösterdi. SOD’un J-KMS’ye immobilizasyonu, enzim çevresinde biyouyumlu mikroçevre sağlamış ve enzimin aktivitesini verimli bir şekilde kararlı hale getirmiştir. Geliştirilen biyosensör O2•- tayini için yüksek seçicilik, düşük tayin sınırı, uzun süreli kararlılık gibi önemli analitik özelliklere sahip olduğunu göstermiştir. J-KMS-SOD biyosensörü, O2•-’ nin oluşmasıyla 2s içinde hızlı bir şekilde O2•-’ye cevap vermiştir. Biyosensör tekrar kullanılabilir ve uygun saklama koşullarında kararlı kalmıştır. SOD biyosensörü, asetilsalisilik asit bazlı ilaçların serbest radikalleri uzaklaştırması özelliklerinin ve sağlıklı, kanserli insan dokularının antiradikal aktivitelerinin tayininde kullanılmıştır. Biyosensör aynı zamanda kuraklık, tuz, soğuk, ağır metal stresine maruz kalmış domates bitkilerinde süperoksit tayini için test edilmiştir.Abstract A novel biosensor based on direct electron transfer of superoxide dismutase (SOD) was fabricated for the determination of superoxide radicals (O2•-). The biosensor was constructed by immobilization of SOD, in gelatin-carboxymethylcellulose (G-CMC) on a platinum electrode. The sensor worked by electrochemically detecting the O2•- generated by a xanthine-xanthine oxidase system. The response of the G-CMC-SOD biosensor was proportional to O2•- concentration. Parameters affecting the performance of the biosensor were also investigated. The immobilized SOD exhibited high catalytical activity towards O2•-. Immobilization of SOD on G-CMC provides a biocompatible microenvironment around the enzyme, and stabilizes the activity of enzyme efficiently. The developed biosensors were demonstrated to possess striking analytical properties for O2•- determination, such as high sensitivity, low detection limit and long term stability. The G-CMC-SOD biosensor responded immediately to O2•- within 2s during the generation of O2•-. The biosensor is reusable and remains stable under adequate storage conditions. The biosensor was used to determine the free radicals removal properties of acetylsalicylic acid-based drugs, antiradical activities of the healthy and cancerous human tissues. The biosensor was also tested to investigate the O2•- in tomato plants which exposed to drought, salt, cold, heavy metal stress.