Development of amperometric cholinesterase biosensors based on a conducting polymer for detection of anti-dementia drugs and pesticides
Anti demans ilaçları ve bazı pestisitlerin tayini için iletken polimer tabanlı amperometrik kolinesteraz biosensorleri
- Tez No: 442310
- Danışmanlar: PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE, PROF. DR. NECATİ ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kolinesteraz enzimleri canlı organizmaların en önemli enzimlerinden olarak kabul edilirler ve birçok inhibitör tarafından hedeflenmektedirler. Kolinesteraz inhibitörleri, potansiyel olarak toksik olan, ancak, aynı zamanda demans ve Alzheimer hastalıkları gibi zihinsel hastalıklara karşı tedavi amaçlı olarak da kullanılmaktadırlar. Bu inhibitörler kolinesteraz enzimlerinin katalitik aktivitesini enzimin aktif merkezlerinde kararlı bir kompleks oluşturarak inhibe edebilirler. Bu inhibitör etkisi, hızlı ve duyarlı bir biyosensör oluşturmak için kullanılabilir. Ayrıca, iletken polimerler kolayca homojen olarak yüzey üzerine kaplanabilmeleri sayesinde biyosensörün stabilitesini artırarak biyouyumluluk sunabilir ve immobilizasyon platformu olarak kulanılabilirler. Bu çalışmada, iletken polimer tabanlı amperometrik biyosensörler geliştirerek birçok anti demans ilaçlarının ve pestisitlerin tayini amaçlanmıştır. . Bu amaç için yüzeyde iletken kopolimer yapısı oluşturarak veya sensörleri gümüş nanotel ile modifiye ederek farklı sensörler tasarlanmıştır. İletken polimer olan; 5,6-bis (oktiloksi)-4,7-di (tiyofen -2-il) benzo [c] oksadiazol (BODT) ve 5,6-bis (oktiloksi)-4,7-di(tieno[3][3,2-b]tiyofen-2-il)benzo[c][1,2,5]oksadiazol) (TBO) elektrokimyasal olarak grafit yüzeyi üzerine kaplanıp immobilizasyon platformu olarak kullanılmıştır. Polimerlerin grafit elektrot yüzeyinde biriktirilmesinden sonra, asetilkolinesteraz (AChE) veya bütirilkolinesteraz (BChE) enzimlerinin yüzeye immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. Optimize edilmiş biyosensörler, hızlı yanıt verme süreleri ve düşük algılama sınırları ile asetilkolin ve bütiril thiocholine iyodür sübstüratları için çok iyi lineerlik göstermiştir. Algılama sisteminin yüzey ve elektrokimyasal özellikleri SEM ve CV teknikleri ile karakterize edilmiştir. optimum çalışma parametreleri altında, tasarlanan biyosensör sistemleri farklı ortamlarda ilaç ve pestisit tespiti için kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Cholinesterase enzymes are considered as one of the most important enzymes in living organisms and they are targeted by many inhibitors. Cholinesterase inhibitors are potentially toxic however they also have certain applications as treatment of dementia and Alzheimer's diseases. These inhibitors can bind the active side of the cholinesterase enzymes forming stable complexes. This inhibitory effect can be used to construct fast and sensitive detection system. Also, conducting polymers are known to be well suited immobilization platforms in biosensor construction since they can easily be coated on the surface homogenously and, can offer stability and biocompatibility to the sensing system. Aim of this thesis is to develop amperometric biosensors based on a conducting polymer for detection of the several anti-dementia drugs and pesticides. For this purpose different sensor platforms were successfully modified with excellent surface designs by either creating the conducting copolymer structure on the surface or introducing silver nanowire to the sensor. Conducting polymers; poly(5,6-bis(octyloxy)-4,7-di(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]oxadiazole) Poly(BODT)) and poly(5,6-bis(octyloxy)-4,7-di(thieno[3][3,2-b]thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]oxoadiazole) Poly(TTBO)) were utilized as immobilization platforms. Following the electrochemical deposition, Cholinesterase enzymes; Acetylcholinesterase (AChE) or butyrylcholinesterase (BChE) was immobilized on polymer coated graphite electrodes. The optimized biosensors showed a very good linearity with rapid response times and low detection limits (LOD) to acetylcholine and butyryl thiocholine iodide substrates. Surface modifications and electrochemical characteristics of the sensing systems were characterized via SEM and CV techniques respectively. Under optimal operational parameters, designed biosensor systems were tested for the detection of pharmaceuticals and pesticides in different media.
Benzer Tezler
- Development of amperometric glucose biosensors based on conducting polymers and different materials providing enhanced performance
İletken polimerlere ve performans artırmayı sağlayan farklı materyallere dayalı amperometrik glikoz biyosensorleri
TUĞBA CEREN GÖKOĞLAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LEVENT KAMİL TOPPARE
- Development of enzyme based amperometric glucose biosensor
Enzimatik amperometrik glukoz biyosenosörü geliştirilmesi
MEHMET ŞENEL
Doktora
İngilizce
2012
BiyokimyaFatih ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA FATİH ABASIYANIK
PROF. DR. CEVDET NERGİZ
- The development of amperometrıc urea bıosensor based on dendrımer modıfıed electrodes
Dendri̇mer modi̇fi̇ye elektrot bazli amperometri̇k üre bi̇yosensör geli̇şti̇ri̇mi̇
JACKSON NARKPA NYANGWEBAH
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
BiyomühendislikFatih ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ŞENEL
- Horseradish peroxidase enzimi kullanılarak amperometrik fenol biyosensörlerinin geliştirilmesi
Development of amperometric phenol biosensors by using the enzyme horseradish peroxidase
ŞEYDA ÖZÖNER
Doktora
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ELİF ERHAN
- Amperometrik fenol biyosensörlerinin geliştirilmesi
Development of amperometric phenol biosensors
MEVRA YALVAÇ
Doktora
Türkçe
2010
Çevre MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FERRUH ERTÜRK