Elektrokimyasal DNA sensörü için nanomalzemelere dayalı elektrot materyallerinin geliştirilmesi ve uygulamaları

Abstract

Nükleik asitlerden oluşan tanınma yüzeyleri, analitik kimya alanında her geçen gün daha ilgi çekici konular halini almaktadır. Elektrokimyasal DNA sensör teknolojilerinde, nanopartiküller ve karbon nanotüpler gibi farklı malzemelerin kullanımına artan bir ilgi bulunmaktadır. Bu tez kapsamında yapılan çalışmaların amacı farklı özellikteki nanomalzemelerin DNA sensör teknolojisinde kullanılabilirliğinin araştırılmasıdır. Çalışmamızın ilk bölümünde SnO2 nanopartiküllerin ve bu nanopartiküllere dayalı sensörün elektrokimyasal davranışları incelenmiş, ikinci bölümde kalem grafit elektrodun (PGE) SnO2 nanopartikülleri ile zenginleştirilmiş polivinil ferrosen polimeri ile, üçüncü bölümde ise nanoboyutlu yükseltgenmiş grafin ile modifiye edilmiş sensörün DNA analizi ve dizi seçimli DNA hibridizasyonu için kullanılabilirliği, avantajları ve dezavantajları literatürde ilk kez bu çalışma ile incelenmiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma ile gelecekte, nanomalzemelere dayalı yeni sensör teknolojileri ile elektrokimyasal DNA analizlerinin daha hızlı, daha seçimli ve daha duyarlı bir şekilde gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır. Yüksek duyarlılık ve iyi seçimliliğe sahip bu sensörlerle gelecekte PCR tekniği gerekmeksizin DNA analizlerinin daha kısa sürede ve daha ucuz bir şekilde yapılabilmesi planlanmaktadır.

There has been a growing interest in the recognition surfaces based on nucleic acides in analytical chemistry. The usage of nanomaterials such as nanoparticles, magnetic nanoparticles and carbon nanotubes in the electrochemical DNA sensor technologies has been increasing in recent years. The aim of this study is to investigate the usage of nanomaterials having different properties in DNA sensor technology. For this reason, electrochemical properties of SnO2 nanoparticles and SnO2 nanoparticles based sensors were investigated in the first stage of our study. The new nano surfaces immobilized with DNA sequences were prepared, in the second stage, by modifying pencil graphite electrodes with SnO2 nanoparticles embedded in poly vinyl ferrocene matrix and in the third stage, with oxidized graphene oxidized. Then the possible use of sensors, thus prepared, were examined together with the analytical advantages and disadvantages for detecting DNA hybridization at the first time in the literature. It is thought that with this studies performed the new sensor technologies based on nanomaterials to detect in the future electrochemical DNA analysis with greather response, high selectivity and fast facilities. Thus, it's hoped that by the use of this kind of modifed electrodes which has high selectivity and specifity it will be possible to analyse DNA without PCR tecnique with lower cost and with greather response and sensitivity.