Biyomoleküler algılamaya yönelik elektrokimyasal sensörlerin tasarımı ve uygulamaları

Moleküler algılama yöntemlerindeki gelişmeler ve yeni teknolojik ürünlerle sonuçlanabilecek çalışmaların hızla ortaya çıkması sonucunda, biyomoleküler algılamaya yönelik yeni teknolojilerin oluşturulması gündeme gelmiştir. Elektrokimyasal DNA sensör teknolojilerinde, nanopartiküller, manyetik partiküller, karbon nanotüpler gibi farklı malzemelerin kullanımına artan bir ilgi bulunmaktadır. Çalışmamızın ilk bölümünde, gümüş nanopartiküllere (Ag-NP) tutturulmuş DNA’nın elektrokimyasal tayini, gümüş ve guaninin yükseltgenme sinyallerinin tek kullanımlık grafit elektrot (PGE) ile aynı ölçüm aralığında ölçülmesiyle, literatürde ilk defa bu çalışmada gerçekleştirilmiştir. Ag-NP’lerin elektrokimyasal davranışları, dönüşümlü voltametri (CV) ve diferansiyel puls voltametri (DPV) teknikleriyle incelenmiştir. Ag-NP konsantrasyonu, DNA konsantrasyonu ve tampon çözeltinin etkisi araştırılmıştır. Çalışmamızın ikinci bölümünde, manyetik partiküllere dayalı DNA hibridizasyonunun tayini, hem elektroaktif indikatör ECHI, hem de guanin ve adenin’e ait yükseltgenme sinyallerinin DPV tekniği ve PGE kullanılarak, aynı ölçüm aralığında ölçülmesiyle, literatürde ilk defa bu çalışmada gerçekleştirilmiştir. ECHI’nın elektrokimyasal davranışı, CV ve DPV teknikleriyle incelenmiştir. Hibridizasyondaki seçimlilik, rastgele dizi (NC) ve bir bazı hedeften farklı dizilerin (MM) kullanılmasıyla araştırılmıştır. Çalışmamızın son bölümünde, Hepatit B virüsüne (HBV) dayalı hibridizasyonunun indikatörsüz tayini, karbon nanotüp modifiye perde baskılı elektrotlarla (MWCNT-SPE) DPV tekniği kullanılarak, guanin sinyalinin ölçülmesiyle gerçekleştirilmiştir. HBV prob konsantrasyon farklılığının yanıta etkisi, tayin sınırı, tekrarlanabilirlik gibi deneysel parametreler araştırılmıştır. Nanopartiküller, manyetik partiküller ve karbon nanotüplere dayalı elektrokimyasal sensör teknolojisiyle elde edilen tekrarlanabilir sonuçlar, duyarlı ve hızlı bir şekilde DNA analizini mümkün kılmaktadır. Tasarımlanan biyomoleküler algılamaya yönelik elektrokimyasal DNA sensör teknolojilerinin her birinin hazırlık aşamasının kolay olması, tekrarlanabilir, duyarlı ve seçimli sonuçlar vermesi, kullanılan malzemenin özelliği sebebiyle küçültülmeye ve seri üretime uygulanabilecek olması sebebiyle, gelecekte DNA çip teknolojisine öncülük edebileceği ümit edilmektedir