Bacillus anthracis SPORLARININ SAPTANMASINA YÖNELİK AMPEROMETRİK VE İMPEDİMETRİK TEMELLİ BİYOSENSÖR GELİŞTİRİLMESİ


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sağlık Bilimleri Üniversitesi, Gülhane Sağlık Bilimleri Enstitüsü, Tıbbi K.B.R.N. Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ZAHİR KILIÇ

Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Mesut Ortatatlı

Eş Danışman: Ebru Saatçi

Özet:

Biyolojik savaş ajanları, bitkiler, hayvanlar ve mikrobiyal kökenden kaynaklanan bakteri, virüs, mantar ve toksinlerin insanlar, hayvanlar ve bitkiler üzerinde zararlı veya öldürücü etkileri olan kitle imha silahlarıdır. Bacillus anthracis en tehlikeli biyolojik savaş ajanlarından biridir. Bunun nedeni, üretilmesi ve saklanmasının kolay olması, sporlarının güneş ışığı ve sıcaklık gibi çevresel koşullara karşı oldukça dayanıklı olmasıdır. Biyolojik savaştaki önemi nedeniyle sporlarının hızlı ve hassas tespiti her yönden önemlidir. Ticari saptama yöntemleri dışında, B. anthracis sporlarını saptamak için şu anda çeşitli biyosensör yöntemleri geliştirilmektedir. Özellikle elektrokimyasal immünosensörler bu alanın en önemli kısmını almaktadır.

Çalışmamızda, yeni geliştirilen bir amperometrik immünosensör, manyetik boncuklar ve çoklu ekran baskılı elektrotların bir kombinasyonu ile B. anthracis sporları tespit edilmiştir. Bu yöntemde, çalışan elektrottaki oksidasyon ve redüksiyondan kaynaklanan akım yoğunluğundaki değişiklikler, doğrudan spor konsantrasyonlarına karşılık gelmektedir. Ek olarak, inaktif ve canlı spor konsantrasyonlarında standart grafikler çizmek için amperogram eğrilerinden gelen sinyaller kullanıldı. Bununla birlikte oldukça hassas başka bir impedimetrik immünosensör de geliştirildi. Bu biyosensörde, elektrokimyasal sistemlerde ölçülebilir değerleri belirlemek için kullanılan baskılı elektrotlar üzerinde hem biriktirme hem de arayüz elektriksel özellikleri yüksek hassasiyetle ölçüldü.

Amperometrik immünosensör için, 2x102-2x104 spor/ml konsantrasyonları arasında canlı spor sayısı test edilerek yöntemde standart bir eğri oluşturuldu. Uygulanan sabit bir potansiyel altında akım değişiklikleri alındı ve LOD ve LOQ değerleri sırasıyla 92 ve 272 spor/ml olarak bulundu. İmpedimetrik immünosensör için ölçüm aralığı 1x102-1x104 spor/ml olarak bulundu. LOD ve LOQ değerleri sırasıyla 55 ve 154 spor/ml olarak bulundu. %CV=2,59 olarak hesaplandı. Bacillus subtilis, Bacillus cereus ve

Bacillus thuringiencis sporlarına karşı Bacillus anthracis sporu biyosensör sonuçları, şarbon sporu standart eğrisinin elde edildiği koşullar altında da incelendi. Bu Bacillus türleri için çapraz reaksiyon görülmedi.

Sonuç olarak tasarlanan KBRN ajanı şarbon tespiti immünosensörlerinin yüksek hassasiyet ve seçiciliğe sahip olduğu ve hızlı sonuçlar verdiği gösterilmiştir. Ayrıca, immünosensörler, sahadaki canlı sporları yüksek doğrulukla tespit etmek için minyatürize edilebilmektedir.