Nanoparçacık etiketli biyosensör geliştirilmesi
Abstract
Bu çalışmada su ve gıda örneklerinde E. coli türü bakterilerin sebep olduğu, insan sağlığı için tehlike oluşturan fekal kirliliğin belirlenmesi amacıyla bimetalik nanoparçacık işaretli antikorların kullanıldığı elektrokimyasal biyosensör geliştirilmiştir. Bu amaçla, öncelikle altın-gümüş (Au@Ag) ve gümüş-altın (Ag@Au) bimetalik nanoparçacıklar sentezlenmiş ve bu nano yapıların karakterizasyonu, spektroskopik yöntemler (UV-Vis) ve mikroskobik görüntüleme (TEM) teknikleriyle gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen Au@Ag ve Ag@Au bimetalik yapılara uygun antikor bağlanmış, nanoparçacık işaretli bu antikorlar, polistiren kuyucuk (PS) yüzeyine ekilmiş E. coli ile temas ettirilerek antikorun bakteriye tutunması sağlanmıştır. Bağlanma gerçekleştikten sonra elde edilen yüzeyler ATR-FTIR, XPS ve SERS yöntemleri ile karakterize edilmiştir. Polistiren kuyucukların içerisideki asit çözeltisinde Au veya Ag nanometallerinin yükseltgenerek çözeltiye geçmesi sağlanmıştır. Elektrokimyasal deneylerde karbon kalem elektrot çalışma elektrodu olarak kullanılmış ve bu yüzeye, çözeltideki altın ve gümüş iyonları elektrokimyasal olarak biriktirilmiştir. Bu işlemin ardından Au ve Ag iyonlarının anodik sıyırma voltametresi ile yükseltgenme akımı tespit edilmiştir. Altının sıyrılma akımı ile bakterinin konsantrasyonu arasındaki ilişkiden yararlanılarak gerçek numuneler içerisindeki E. coli miktarı belirlenmiştir. Abstract In this study, an electrochemical biosensor was fabricated for the determination of fecal contamination in water and food samples due to the presence of E. coli bacteria which is seriously dangerous for human health. For this purpose, gold-silver (Au@Ag) and silver-gold (Ag@Au) bimetallic nanoparticles were synthesized and characterized by spectroscopic (UV-Vis) and microscopic (TEM) methods. After preparation of bimetallic nanoparticles, appropriate antibodies were incorporated to these nanostructures. Bimetallic nanoparticle-labeled antibodies were treated with E .coli immobilized polystyrene microwells to recognize the bacteria. Following the binding procedure, these surfaces were characterized with ATR-FTIR, XPS ve SERS techniques. Modified microwells were filled with an acid solution and in this way bimetallic nanoparticles were dissolved by the oxidation of metals to the ionic forms. In electrochemical experiments pencil electrode were used as a working electrode and Au3+ or Ag+ ions in solution were deposited on these electrodes by the electrochemical reduction of gold. Following this process, the oxidation peak current of Au3+ or Ag+ ions were determined by anodic stripping voltammetry. The relationship between the bacteria concentration and stripping current of gold or silver were investigated. After these studies, the amounts of the E. coli in the real samples were then detected by the developed method.