dc.contributor.advisor | Çelik Akdur, Eda | |
dc.contributor.author | Kılıç, Sena | |
dc.date.accessioned | 2021-11-29T11:40:32Z | |
dc.date.issued | 2021 | |
dc.date.submitted | 2021-02-02 | |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11655/25660 | |
dc.description.abstract | Sensitive and selective methods are needed for the determination of antibiotic
residues accumulated in food and water sources to protect human safety and
health. Traditional methods used for determination of tetracycline residues, which
are widely used, have disadvantages such as being time consuming, requiring
professional working skills, and using expensive devices for determination. A
biosensor including aptamer and a magnetic microparticle with peroxidase-like
activity was developed for tetracycline detection in aqueous solutions. In this
study, magnetic microparticle with peroxidase-like activity was developed as an
alternative to tetracycline determination methods currently used.
Within this scope, (3-glycidyloxypropyl)trimethoxysilane (GLYMO)-linked
MagSiO2 microparticles and (3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES)-linked
MagSiO2 microparticles were synthesized. For the synthesis of GLYMO-linked
MagSiO2 microparticles, magnetic silica microparticles MagSiO2, toluene and
GLYMO were reacted under reflux at 110°C for t=8 hours. Microparticles were
washed with ethanol, ddH2O and sodium carbonate (Na2CO3), respectively. After
that, microparticles were reacted with ethylenediamine and Na2CO3 at 60°C for
t=24 h, washed with phosphate buffer (PB) and ddH2O. After determination of
particle density by gravimetric analysis, microparticles were washed with PB
again. For the synthesis of APTES-linked MagSiO2 microparticles, (APTES),
magnetic silica microparticles (MagSiO2), toluene and tris-ethylamine were used
in a similar synthesis protocol. O-phenylenediamine (OPD) was used as
substrate in the peroxidase-like activity measurements. Measurements showed
that the absorbance value of GLYMO-linked MagSiO2 microparticles was greater
than APTES-linked MagSiO2 microparticles. GLYMO-linked MagSiO2 microparticles and glutaraldehyde crosslinker were reacted in the dark, at room temperature for 18-24 hours. After the reaction, microparticles were washed with PB. Aptamers were denatured at 95°C for t=5 min, followed by a cooling step on ice for t=10 min. After that, aptamers and
microparticles were reacted at room temperature for t=2 h. After the mixture of
aptamer and microparticles were washed with PB, the mixture was reacted with
tetracycline solutions (100-200-500-1000-2000 ng/μl) at room temperature for
t=30 min and than washed with PB. Thereafter, the mixture was reacted in the
dark with OPD at room temperature for t=45-75 min. The effect of aptamer
concentrations and aptamer folding within buffer solutions having different ions
and ion concentrations on tetracycline determination was also studied. Amount
of H2O2 solution, medium buffer solution and it’s pH value were optimized for the
OPD solution. Absorbance values were measured at 450 nm in a plate reader,
and 10 mM OPD solution prepared with phosphate citrate buffer solution with
pH=7 had greater ΔA than other OPD solutions. The optimum reaction time was
obtained for t=60 min. To stop the reaction of OPD, 3 M HCL was used. According
to absorbance values measured at 492 nm, as the amount of HCl was increased,
the absorbance values increased, but ΔA values decreased.
After all the optimizations, tetracycline concentrations were scanned and a limit
of detection LOD=100 ng/μl was obtained, while the maximum residue limits of tetracycline allowed in milk are 200 ng/μl in the European Union. Overall, an easy,
inexpensive, aptamer-linked, enzyme-like magnetic particle based biosensor has
been developed towards tetracycline detection. | tr_TR |
dc.language.iso | tur | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Tetrasiklin | tr_TR |
dc.subject | Aptamer | tr_TR |
dc.title | Tetrasiklin Tayinine Yönelik Aptamer Bağlı Peroksidaz Benzeri Mikropartiküllerin Geliştirilmesi | tr_TR |
dc.title.alternative | Development Of Aptamer-Lınked Peroxıdase-Lıke Mıcropartıcles For Tetracyclıne Detectıon | tr_en |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | İnsan güvenliğini ve sağlığını korumak için gıdalarda ve sularda biriken antibiyotik
kalıntılarının tayinine yönelik hassas ve seçici yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadır.
Kullanımı yaygın olan tetrasiklinin kalıntılarının tayini için kullanılan geleneksel
yöntemlerin zaman alıcı olması, profesyonel çalışma becerisi gerektirmesi ve
tayin için yüksek maliyetli cihazlar kullanılması gibi dezavantajları vardır. Sunulan
tez kapsamında, sulu çözeltilerde tetrasiklin antibiyotiğinin tayini için peroksidaz
benzeri aktivite gösteren manyetik mikropartikül ve aptamerden oluşan bir
biyosensörün geliştirilmesi amaçlanmıştır. Çalışmada kullanılan peroksidaz
benzeri aktivite gösteren manyetik mikropartiküller, son yıllarda kullanılan
tetrasiklinin tayin yöntemlerine alternatif oluşturmak için geliştirilmiştir.
Bu kapsamda, (3-glisidiloksipropil) trimetoksisilan (GLYMO)-bağlı manyetik silika
(MagSiO2) mikropartiküller ve (3-aminopropil)trietoksisilan (APTES)-bağlı
ii
mikropartiküller sentezlenmiştir. GLYMO-bağlı MagSiO2 mikropartiküllerin
sentezi için, MagSiO2 mikropartikülleri, tolüen ve GLYMO ile 110oC’de reflux
sisteminde 8 saat boyunca reaksiyona girmiştir. Mikropartiküller sırasıyla etanol,
ddH2O ve sodyum karbonat (Na2CO3) ile yıkandıktan sonra etilendiamin ve
Na2CO3 ile 60oC’de t=24 st boyunca reaksiyona bırakılmıştır. Reaksiyonun
ardından mikropartiküller sırasıyla fosfat tampon çözeltisi (PB) ve ddH2O ile
yıkandıktan sonra gravimetrik analiz ile partikülün yoğunluğu belirlenmiş ve
mikropartiküller tekrar PB ile yıkanmıştır. APTES-bağlı MagSiO2
mikropartiküllerin sentezi için APTES, MagSiO2 mikropartikülleri, tolüen ve tris-
etilamin ile de benzer bir sentez yöntemi izlenmiştir. Mikropartiküllerin peroksidaz
benzeri aktivitesini ölçmek için o-fenilendiamin (OPD) kullanılmıştır. GLYMO-
bağlı MagSiO2 mikropartiküllerin, APTES-bağlı MagSiO2 mikropartiküllerden
daha fazla absorbans değeri verdiği görülmüştür.
Gluteraldehit çapraz bağlayacısı ile GLYMO-bağlı MagSiO2 mikropartiküller 18-
24 saat süre aralığında, oda sıcaklığında ve karanlıkta reaksiyona girmiş,
sonrasında partiküller PB ile yıkanmıştır. Aptamerler ise 5 dakika boyunca
95°C’de denature edildikten sonra 10 dk buzun üzerinde bekletilmiş; aptamer
çözeltisi ve mikropartiküller oda sıcaklığında t=2 st boyunca reaksiyona
bırakılmıştır. Aptamer tutuklanmış mikropartiküller, PB ile yıkandıktan sonra
tetrasiklin çözeltisi (100-200-500-1000-2000 ng/μl) ile karanlıkta t=30 dk boyunca
reaksiyona girmiştir. Partikül-aptamer-tetrasiklin PB ile yıkandıktan sonra OPD ile
oda sıcaklığında ve karanlıkta, t=45-75 dk zaman aralığında reaksiyona
bırakılmıştır. Farklı iyon ve derişimlere sahip tampon çözeltiler kullanılarak
değişen aptamerin katlanma şeklinin ve aptamer yoğunluğunun tetrasiklin
tayinine olan etkisi de incelenmiştir. OPD çözeltisi hazırlanırken pH, ortam
tampon çözeltisi, çözeltinin derişimi ve H2O2 miktarının optimizasyonu yapılmıştır.
Plaka okuyucuda OD=450 nm’de yapılan ölçümler sonucunda pH=7 olan fosfat
sitrat tampon çözeltisi ile hazırlanmış 10 mM OPD solüsyonu kullanıldığında en
yüksek ΔA değerine ulaşılmış ve t=60 dk’nın optimum reaksiyon süresi olduğu
sonucuna varılmıştır. OPD’nin reaksiyonunu durdurmak için 3 M HCl kullanılmış,
OD=492 nm’de yapılan ölçümler sonucunda HCl miktarı arttıkça absorbans
değerinin arttığı, ancak ΔA değerinin azaldığı tespit edilmiştir.
iii
Yapılan tüm optimizasyon çalışmaları neticesinde tetrasiklin derişimi taranmış, alt
tespit limiti LOD=100 ng/μl olarak bulunmuştur. Sütte izin verilen tetrasiklinin
maksimum kalıntı limitleri ise Avrupa Birliği’nde 200 ng/μl’dir. Sonuç olarak bu
çalışmada, tetrasiklini tayinine yönelik kullanımı kolay, düşük maliyetli, enzim
benzeri özellik gösteren mikropartiküller ile aptamer-bağlı bir biyosensör
geliştirilmiştir. | tr_TR |
dc.contributor.department | Biyomühendislik | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2021-11-29T11:40:32Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |