Homosistein-BSA-afinite temelli biyosensor tasarımı

Abstract

Amaç: Çalışmada, Kuartz Kristal Mikrodenge (QCM) sistemi kullanılarak piezoelektrik esaslı Homosistein biyoafinite sensörü ile Homosisteinin tayini ve tekrar kullanılabilirliğinin tespiti amaçlanmıştır.Metod: Gümüş sensör yüzeyi bir dizi ön işlemden geçirilmiştir. Yüzey aktivasyonu işlemi sırası ile NaOH, aseton ve metanol çözeltileri ile belli sürelerde gümüş kristallerin etkileştirilmesi ile yapılmıştır. Sonraki aşamada yüzeye sırası ile sisteamin, glutaraldehit bağlanması ve BSA immobilizasyonu gerçekleştirilmiştir. BSA derişimi belli bir aralıkta denenmiş ve en uygun derişim olarak en çok BSA bağlanmasının tayin edildiği 0,1 mg/mL değeri seçilmiştir.Bulgular: Yüzey modifikasyon aşamalarından sonra BSA-homosistein afinitesi kapsamında çalışma aralığının belirlenmesi amacıyla Homosistein kalibrasyon grafiği oluşturulmuş ve 0,5-2 µmol aralığının en yüksek uyumu verdiği belirlenmiştir. Kuartz kristallerin ekrar kullanılabilirlik çalışmalarında bazik ve asidik ortamlarda BSA-Homosistein afinitesinin kırılması incelenmiştir. Bazik ortamda yapılan deneylerde 10-6, 10-3, 10-1, 1, 10 ve 100 mM NaOH çözeltileri ile afinitenin kırılması denenmiş ve hiçbir bazik ortam denemesinde tekrar kullanım imkânı gözlenmemiştir. Asidik ortamda yapılan BSA-Homosistein afinitesini koparma deneylerinde 0,01, 1, 10, 100 mM Glisin-HCl çözeltileri ile pH 2,5, 3,5, 5,5 ve 6,5 değerlerinde deneyler yapılmıştır. 0,01 mM Glisin-HCl çözeltisi ile pH 5,5'ta kristalin 12 kez tekrar kullanımı mümkün olmuştur.Sonuç: En yüksek tekrar kullanım sayısına Glisin-HCl derişimi 1mM olduğunda yine pH 5,5'ta yapılan BSA-Homosistein afinitesini koparma deneylerinde 30 tekrar sayısı ile ulaşılmıştır. Asidik ortam derişimi 10 mM Glisin-HCl ile yapılan deneylerde en fazla dört kez kullanım imkânı olmuştur

Objective: In this research, the detection and Reusability of Homocysteine by piezoelectric based Homocysteine Bioaffinity sensor using Quartz Crystal Microbalance (QCM) was aimed.Methods: The surface of silver sensor was subjected to a series of pretreatments. Surface activation process was done with the interaction of silver crystals with NaOH, acetone and methanol, respectively at definite times. Then, systeamine, glutaraldehyde attachments and BSA immobilization were performed to surfaces. BSA concentration was assayed within a range and the highest coupling BSA amount of 0.1 mg/mL was chosen as the most convenient concentration.Results: In the scope of BSA-Homocysteine affinity, the calibration graph of Homocysteine was formed after surface modification steps and the range of 0.5-2 µmol was estimated to give the best determination coefficient. Reusability of quartz crystals were tested by the cleavage of BSA-Homocysteine affinity in acidic and basic conditions. The NaOH solutions of 10-6, 10-3, 10-1, 1, 10 ve 100 mM were used to cleave the affinity and it was observed that no basic medium trials were convenient to reuse. Assays performed to break BSA-Homocysteine affinity in acidic condition were done with 0.01, 1, 10, 100 mM Glisin-HCl solutions of pH 2.5, 3.5, 5.5 and 6.5. The crystal reusability of 12 was reached with Glisin-HCl solution of 0.01, mM in pH 5.5.Conclusion: The highest reusability value of 30 repeat was reached when Glisin-HCl concentration is 1mM with pH 5.5 achieved to cleave BSA-Homocysteine affinity experiments. The experiments carried out in 10 mM Glisin-HCl acidic medium concentration gave oppurtunity to four reuse of silver crystal