Ekran baskılı grafen elektrotlar kullanılarak pestisitlerin amperometrik biyosensörlerle tespiti


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Erciyes Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, --, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2018

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ŞEHRİ ÇATALCA

Danışman: Ebru Saatçi

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Elektrokimyasal pesitisit biyosensörleri düşük maliyet, kolay hazırlanma ve yerinde analize imkan sağladığından çevre kirleticilerinin analizinde HPLC, GC ve LC/MS/MS gibi geleneksel yöntemlere göre daha etkili bir alternatiftir. Bu çalışmada, geleneksel yöntemlere rakip olan asetilkolinesteraz (AChE) temelli amperometrik pestisit biyosensörü geliştirilerek, malathion, chlorpyrifos-ethyl ve deltamethrinin sudaki kalıntı miktarları tespit edilmiştir. Bunun için, öncelikle manyetik boncuk ve ekran baskılı elektrotlara dayalı metotla geliştirilen biyosensörün optimizasyonu gerçekleştirildi. Elde edilen sonuçlar ile manyetik boncuklar için optimum değer 0.3 mg/ml olarak belirlendi. Enzim optimizasyonunda, 1/25 dilüsyon oranı optimum değer olarak kabul edildi. AChE'ın elektroaktif substratı asetiltiyokolin (ACTC) çalışma konsantrasyonu 2 mM optimum değer olarak bulundu. Kinetik ölçümlere göre asetiltiyokolin için Km ve Vmax değerleri sırasıyla 0.67 mM ve 833 Δakım/dk olarak bulundu. Tüm akım okumaları optimum uygulama voltajı olan 700 mV da yapıldı. Pestisit ölçümü çalışmalarında malathion için standart konsantrasyon aralığı 0.1-75 g/ml arasında belirlenmiş olup, en küçük tespit limiti 0.3 µg/ml'dir. Chlorpyrifos-ethyl için standart konsantrasyon aralığı 1-160 g/ml arasında ve en küçük deteksiyon limiti 3 µg/ml olarak bulundu. Deltamethrin için ise standart konsantrasyon aralığı 7.5-250 g/ml arasında olup, en küçük deteksiyon limiti 14 µg/ml olarak kaydedildi. Bu değerler altında yapılan çalışmalar sonucunda, malathion ve chlorpyrifos-ethyl AChE'ı inhibe ederken, deltamethrinin enzimi aktive ettiği görüldü. Malathion için en yüksek değerde (75 µg/ml) % 91, en düşük değerde % 6 (0.1 µg/ml) inhibisyon gösterirken, chlorpyrifos-ethyl en yüksek değerde (160 µg/ml) % 88, en düşük değerde % 4 (1 µg/ml) inhibisyon gösterdi. Deltamethrin ise 125 μg/ml düzeyinde % 95, en düşük değerde (7.5 µg/ml ) % 4 aktivasyon gösterdiği gözlendi. Anahtar Kelimeler: Elektrokimyasal biyosensör, amperometri, SPE, malathion, chlorpyrifos-ethyl, deltamethrin, AChE