Geri Dön

Mikrobiyal hücrelerle hazırlanmış, nanopartiküller ile modifiye medyatörlü bakteriyal sensörlerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Preparation and characterization of gold nanoparticles modified mediated bacterial sensors

PDF İndir

  1. Tez No: 256833
  2. Yazar: NİMET YILDIRIM
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SUNA TİMUR
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Mikrobiyal biyosensör, altın nanopartikül (AuNP), 6-(ferrosenil)hekzantiyol, medyatörlü mikrobiyal sensör, Gluconobacter oxydans, Glükoz, Microbial biosensor, gold nanoparticles (AuNP), 6-(ferrocenyl)hexanethiol, mediated microbial sensor, Gluconobacter oxydans, Glucose
  7. Yıl: 2009
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ege Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu tez projesi kapsamında sırasıyla altın nanopartiküller (AuNP) ve (ferrosenil)hegzantiyol (SH-ferrosen) ile modifiye edilen altın yüzeylerde Gluconobacter oxydans hücrelerinin immobilizasyonu suretiyle mikrobiyal bir biyosensörün tasarımı gerçekleştirildi (Sistem I). Oluşturulan sistem için hazırlama koşulları (AuNP miktarı ve boyutu, çalışma pH'sı) optimize edildikten sonra analitik karakterizasyonu (doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik ve operasyonel stabilite) gerçekleştirildi. Ayrıca atomik güç mikroskobu (AFM) ile yüzey morfolojisi görüntülendi.Elde edilen biyosensör sisteminin son yıllarda oldukça popüler olan biyolojik yakıt hücreleri ile kombine edilebilecek bir `Mikrobiyal Anod' yapısı olarak kullanım potansiyeli mevcuttur.Ayrıca çalışma kapsamında tasarlanan sistem, yine ferroseni redoks mediyatörü olarak içeren iki farklı mikrobiyal biyosensör sistemi ile kıyaslanmıştır (Sistem II ve Sistem III).Önerilen sistem (sistem I) ile optimize edilen koşullarda glukoz için doğrusal tayin aralığı 0,5 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) S.D ± 0,006 ? M ve cv % 2,39 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 63'e düştüğü gözlendi. AuNP ile modifiye edilmemiş elektrot için ise doğrusal tayin aralığı 0,5 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) standart sapma (S.D) ± 0,008 ? M ve varyasyon katsayısı (cv) % 4,51 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 52'ye düştüğü gözlendi. Sistem I için Biyosensörün substrat spesifikliği ayrıca incelendi.Sistem II de hücreler ve ferrosen dilayiz memebranı vasıtasıyla AuNP modifiye elktrot üzerinde tutuklandı. Optimum koşullarda doğrusal tayin aralığı 1,0 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) S.D ± 0,003 ? M ve cv % 1,40 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 51'e düştüğü gözlendi. AuNP ile modifiye edilmemiş elektrot için ise doğrusal tayin aralığı 1,0 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) S.D ± 0,007 ? M ve cv % 3,12 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 44'e düştüğü gözlendi.Sistem III için medyatör olarak çözünür formda ferrosen kullanıldı ve her ölçümde ortama ilave edildi. Optimum koşullarda AuNp ile modifiye elektrot ile hazırlanan sistem için doğrusal tayin aralığı 1,0 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) S.D ± 0,006 ? M ve cv % 3,31 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 58'e düştüğü gözlendi. AuNP ile modifikasyon yapılmamış elektrot için ise doğrusal tayin aralığı 1,0 µM-10 µM olarak belirlendi. Tekrarlanabilirlik denemelerinde 5 ? M glukoz için (n=5) S.D ± 0,010 ? M ve cv % 6,12 olarak bulundu. Operasyonel kararlılığının belirlenmesi amacıyla 6 saat boyunca 1 saat aralıklarla ölçümler alındı ve biyosensör cevabının % 53'e düştüğü gözlendi.Yapılan denmeler sonucunda, 6-(ferrosenil)hegzantiyol (SH-ferrosen)'ün medyatör olarak kullanıldığı sistemin diğerlerine glukoz analizinde duyarlılık, operasyonel kararlılık denemelerinde diğer sistemlere üstünlük sağladığı gözlenmiştir.

Özet (Çeviri)

In this project, a mediated microbial biosensor modified with gold nanoparticles (AuNP), 6-(ferrocenyl)hexanethiol and Gluconobacter oxydans were desined (System I). After ptimization studies (AuNP size and amount, pH) analytic characterization studies (lineer range for glucose, repeatabilit and operational stability) were performed. Finally, morphologies were imaged by atomic forse microscope (AFM). The purposed system could be good alternative as a `microbial anod? fuel cell which is hot topic in recent works.6-(ferrocenyl)hexanethiol used as a mediator in system I. According to the optimization studies pH were found to be 7.0. Under these conditions, linearity for the glucose was in the range of 0,5 µM and 10 µM. As for the repeatability, 5 subsequent measurements were taken for 5 ? M glucose. S.D and c.v were calculated as ± 0,006 ? M and 2,396 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 1 hour intervals and biosensor response was observed 63 % at the end of this period. For non-modified electrode linearity for the glucose was in the range of 0,5 µM and 10 µM. As for the repeatability, 5 subsequent measurements were taken for 5 ? M glucose. Standard deviation (S.D) and coefficient of variation (c.v) were calculated as ± 0,008 ? M and 4,51 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 1 hour intervals and biosensor response was observed 52 % at the end of this period. Substrate specifity of the proposed system was also investigated.In the second part (system II) ferrocen and microbial cells were adsorbed to the AuNP modified electrode vie via dialyze membrane. Under optimum conditions, linearity for the glucose was in the range of 1.0 µM and 10 µM. S.D and c.v values were calculated as ± 0,007 ? M and 1,17 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 60 minutes intervals and biosensor response was observed 51 % at the end of this period. And for non-modified electrode the lineer detection range of glucose was found in the range of 1.0 µM and 10 µM. Moreover, S.D and c.v values were calculated as ± 0,007 ? M and 3,122 % for 5 subsequent measurements. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 1 hour intervals and biosensor response was observed 44 % at the end of this period.In system III ferrocen in solution was used as a mediator and it was added to the measuring cell in every study. Under optimum conditions, linearity for the glucose was in the range of 1.0 µM and 10 µM. 5 subsequent measurements were taken for 5 ? M glucose and S.D and cv were calculated as ± 0,006 ? M and 3,31 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 60 minutes intervals and biosensor response was observed 58 % at the end of this period. And for non-modified electrode linearity was in the range of 1.0 µM and 10 µM for the glucose. S.D and cv (n=5, with 5 ? M glucose) were calculated as ± 0,010 ? M and 6,12 %. For the operational stability, sensor responses were followed during 6 hours in 1 hour intervals and biosensor response was observed 53 % at the end of this period.After these experiments we detected that SH-ferrocene mediated system is more benefit and sensitive method than other systems for glucose analyses.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    143652

    Complete microbial degradation of aldicarb

    Aldikarbın tam mikrobiyal degradasyonu

    NOSHİN ASGHARİ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2003

    BiyoteknolojiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÜRDAL ALAEDDİNOĞLU

    PROF. DR. HALUK ERTAN

  2. Tez No

    310627

    Investigation of microbial diversity of Lake Acigol, a hypersaline lake in Southern Turkey, and their influence on biomineralization in the lake

    Acıgöl'deki mikrobiyal çeşitliliğin ve bu türlerin biyomineralizasyon üzerindeki etkilerinin belirlenmesi

    MERYEM MENEKŞE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Biyolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    DOÇ. DR. NURGÜL ÇELİK BALCI

  3. Tez No

    47155

    Polimerik yüzeylerde biyofilm oluşum mekanizmasının incelenmesi ve biyotip uygulamaları için uygun mateyal dizaynı

    Investigation of biyofilm formation mechanisms polymeric surfaces and materials design for biomedical applications.

    AYŞE GÖNEN KARAKEÇİLİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1995

    Kimya MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ.DR. MENEMŞE GÜMÜŞDERELİOĞLU

  4. Tez No

    315621

    Ferrosen türevini temel alan elektrokimyasal biyosensör sisteminin hazırlanması ve uygulanması

    Fabrication of an electrochemical biosensor system based on a ferrocene derivative and its applications

    ÖVGÜ YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2012

    BiyokimyaEge Üniversitesi

    Biyokimya Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KILINÇ

  5. Tez No

    50777

    Bacillus stearothermophilus var. Calidolactis C953 tan a-galaktosidaz üretimi ile ilgili bir araştırma

    Başlık çevirisi yok

    E.ESİN HAMEŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    BiyolojiEge Üniversitesi

    PROF.DR. MÜCAHİT DİZBAY

Geri Dön