Hasta başı test cihazı olarak kullanılabilecek fenilalanin ölçüm biyosensörü tasarımı
Phenylalanine measurement biosensor design for use as a bedside tester
- Tez No: 1006698
- Danışmanlar: PROF. DR. HALİL SAĞLAM
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Biyokimya, Bioengineering, Biotechnology, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Fenilketonüri, elektrokimyasal biyosensör, karbon nanotüp, çiçek yapılı enzim, fenilalanin, Phenylketonuria, electrochemical biosensor, carbon nanotube, flower- like enzyme, phenylalanine
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Translasyonel Tıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Fenilketonüri, fenilalanin hidroksilaz enziminin yetersizliği sonucu fenilalaninin metabolize edilememesiyle ortaya çıkan kalıtsal bir metabolizma hastalığıdır. Erken tanı ve düzenli biyokimyasal izlem yapılmadığı durumlarda kandaki fenilalanin düzeyinin artması, özellikle merkezi sinir sistemi üzerinde geri dönüşümsüz hasarlara, zihinsel gelişim geriliğine ve çeşitli nörolojik komplikasyonlara yol açabilmektedir. Bu nedenle fenilalanin düzeylerinin hızlı, doğru ve güvenilir yöntemlerle belirlenmesi, hastalığın tanı ve takibinde kritik klinik öneme sahiptir. Bu tez çalışmasında, fenilketonüri tanı ve takibine yönelik olarak karbon nanotüp katkılı karbon çalışma elektrotları tabanlı elektrokimyasal bir biyosensör geliştirilmiştir. Sensör platformu, serigrafi baskı yöntemi kullanılarak polietilen tereftalat altlık üzerine basılan çok elektrotlu test çubuğu yapısı şeklinde tasarlanmıştır. Çalışma elektrotları karbon nanotüp, grafit ve aktifleştirilmiş karbon içeren iletken karbon mürekkep kullanılarak hazırlanmış; referans ve doluluk tespit elektrotları aynı yöntemle entegre edilmiştir. Elektrotların yüzey morfolojisi optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile incelenmiş, karbon nanotüp katkısının homojen dağılım ve yüksek yüzey alanı sağladığı gösterilmiştir. Elektriksel karakterizasyon sonuçları, karbon nanotüp katkılı elektrotların iletkenliğinin katkısız elektrotlara kıyasla daha yüksek olduğunu ortaya koymuştur. Fenilalanin dehidrogenaz temelli çiçek yapılı enzimlerin ve serbest fenilalanin dehidrogenaz enziminin çalışma elektrotları üzerine immobilizasyonu; fiziksel adsorpsiyon, glutaraldehit aracılı çapraz bağlama, kovalent bağlanma ve polimer matris içerisinde hapsetme yöntemleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elektrokimyasal ölçümler, yalnızca kovalent bağlanma yöntemiyle immobilize edilen çiçek yapılı enzim içeren sensörlerden kararlı ve tekrarlanabilir sinyaller elde edilebildiğini göstermiştir. Geliştirilen biyosensör, 0,01–0,26 miligram/mililitre aralığında doğrusal yanıt vermiş olup bu aralık fenilketonüri hastalarında klinik olarak karşılaşılan fenilalanin düzeylerini kapsamaktadır. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen sistemin hasta başı test uygulamaları için yüksek hassasiyetli ve uygun bir platform sunduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
PHENYLALANINE MEASUREMENT BIOSENSOR DESIGN FOR USE AS A BEDSIDE TESTER Phenylketonuria is an inherited metabolic disorder caused by the deficiency of the phenylalanine hydroxylase enzyme, which results in the inability to metabolize phenylalanine. If early diagnosis and regular biochemical monitoring are not performed, elevated phenylalanine levels in the blood may lead to irreversible damage to the central nervous system, intellectual disability, and various neurological complications. Therefore, the rapid, accurate, and reliable determination of phenylalanine levels has critical clinical importance in the diagnosis and monitoring of the disease. In this thesis, an electrochemical biosensor based on carbon nanotube-modified carbon working electrodes was developed for the diagnosis and monitoring of phenylketonuria. The sensor platform was designed as a multi-electrode test strip fabricated on a polyethylene terephthalate substrate using a screen-printing technique. The working electrodes were prepared using a conductive carbon ink containing carbon nanotubes, graphite, and activated carbon, and the reference and filling detection electrodes were integrated using the same method. Surface morphology analyses performed by optical microscopy and scanning electron microscopy revealed a homogeneous distribution and high surface area structure provided by carbon nanotube incorporation. Electrical characterization confirmed enhanced conductivity compared to carbon electrodes without carbon nanotubes. Phenylalanine dehydrogenase-based flower-like enzyme structures and free phenylalanine dehydrogenase enzyme were immobilized onto the working electrodes using physical adsorption, glutaraldehyde-mediated crosslinking, covalent binding, and polymer entrapment methods. Electrochemical measurements demonstrated that only sensors fabricated with covalently immobilized flower-like enzyme structures produced stable and reproducible signals. The developed biosensor exhibited a linear response in the phenylalanine concentration range of 0.01–0.26 milligrams per milliliter, covering clinically relevant levels observed in patients with phenylketonuria. These results indicate that the proposed biosensor is a sensitive and promising platform for point-of-care testing applications.
Benzer Tezler
- Ovulasyon indüksiyonu tedavisinde folliküler gelişimin ultrasonografik takibi
Başlık çevirisi yok
MERİH BAYRAM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kadın Hastalıkları ve DoğumGazi ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MÜLAZIM YILDIRIM
- Bazı sert çekirdekli meyve türlerinde döllenme biyolojisi üzerinde yöntem çalışmaları
Başlık çevirisi yok
ATBİMOĞLU ADALET
- Sivas'ta kadınların işgücüne katılım farklılıkları
Başlık çevirisi yok
BİNNUR ERCEM
Yüksek Lisans
Türkçe
1984
SosyolojiCumhuriyet ÜniversitesiKurumlar Sosyolojisi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FARUK KOCACIK
- Analog dijital çeviricilerin analiz ve sentezi
Başlık çevirisi yok
ALİ ÇAPRAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Meniere hastalığında endolenfatik kese cerrahisi
Endolymphatic sac surgery in meniere's disease
NEBİL GÖKSU
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
1987
Kulak Burun ve BoğazGazi ÜniversitesiKulak Burun Boğaz Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NECMETTİN AKYILDIZ