QCM-based biosensor for the Detection of Homocysteine

Authors : Fatma AYHAN

Pages : 835-843

Doi:10.31590/ejosat.777852

View : 18 | Download : 9

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Yüksek plazma homosistein düzeyleri, kardiyovasküler, serebrovasküler ve peripheral arterial hastalık risklerini arttırabilmektedir. Bunun yanında doğumsal bozukluklar gibi diğer çeşitli patolojiler, Alzheimer hastalığına ve diğer gerilikler, osteoporoz, şeker ve böbrek hastalıkları da yüksek homosistein değerlerinin sonucu olabilmektedir. Sunulan araştırma çalışmasının amacı Kuartz Kristal Mikroterazi (QCM) biosensörü kullanarak Homosisteinin (Hsis) tayinini gerçekleştirmektir. Sıcaklık kontrollü QCM sistemi, yerli olarak tasarlanmış ve üretilmiş bir cihaz olup gümüş elektrodlu kuartz kristal kullanılmıştır. Gümüş elektrod kristal yüzeylerinin modifikasyonu sodium hidroksit, aseton ve methanolün ardışık olarak uygulanarak yapılan yüzey yıkama işlemi ile sağlanmıştır. Daha sonra sisteamin ile kendiliğinden tek tabaka oluşumu ile uzatma kolu/ligand oluşumu gerçekleştirilmesi amacıyla tek tabakanın serbest ucuna glutaraldehitin kimyasal olarak bağlanması sağlanarak yeni bir fonksiyonel yüzey elde edilmiştir. Glutaraldehit bağlı yüzeylere homosisteine özgü ligand olan anti-Homosistein antikoru immobilize edilmiştir. Her modifikasyon basamağı için frekans değerlerinin değişimi ölçülmüştür. Antikor çözeltisinin seyrelme oranı modifiye yüzeyler kullanılarak optimize edilmiştir. En düşük antikor derişimi olan 1/10000 v/v oranı optimize antikor oranı olarak belirlenmiştir. Homosisteinin en düşük tayin sınırı 0.1 µM olarak tespit edilmiştir ve kalibrasyon eğrilerinin doğrusal aralıkları 0.1-2.0 µM ve 10-50 µM olarak bulunmuştur. Belirtilen doğrusal aralıklarda Hsis değerleri oldukça yüksek doğrusallık (sırası ile R2=0.9813 and 0.9875) göstermiştir. Bağıl standart sapmanın duyarlılığı % 10’dan küçük hesaplanmıştır. Sonuç olarak homosistein tayininin hem nano hem mikro molar derişim değerlerinde yapılabileceği bulunmuştur. Ek olarak tasarlanan biyosensör istenen kararlılık ve tekrarlanabilirlik göstermiştir. En son olarak Homosistein analizinde kullanıma yönelik yeni bir yöntem önerilerek geliştirilmiş ve bu hızlı, ucuz ve daha az ön işlemi olan QCM tekniği ile homosistein tayini başarı ile yapılabilmektedir.
Keywords : Homosistein, Anti Homosistein antikor, Kuartz Kristal Mikrodenge QCM, Yüzey modifikasyonu