Enzim temelli amperometrik laktat biyosensörü üretimi ve tayin sınırının belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bursa Uludağ Üniversitesi, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2019

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Özüm Özoğlu

Eş Danışman: MİHRİBAN KORUKLUOĞLU, Mihriban Korukluoğlu

Özet:

Laktat (laktik asit), doğal olarak laktik asit bakterileri tarafından üretilmekte; yoğurt, turşu ve şarap gibi fermente gıda maddelerinde bulunmaktadır. Bu nedenle gıdaların izlenmesinde, raf ömrünün, tazeliğinin ve kalite özelliklerinin belirlenmesinde oldukça önemli bir parametredir. Ayrıca laktat, anaerobik metabolizmanın temel metaboliti olup insanlarda yorgunluğun ve hidrasyonun, septik şok hastalarında çoklu organ yetmezliği ve ölümün, felç ve laktik asidozun belirtecidir. Bu nedenle laktat seviyesinin belirlenmesi ve izlenmesi; gıda endüstrisinde sürdürülebilir tarım açısından gıda güvenliğinin sağlanması, sağlık alanında ise hasta sağlığının takibi ve hızlı müdahale açısından oldukça büyük bir öneme sahiptir. Bu amaçla; laktat seviyelerinin belirlenmesi ve izlenmesi için hızlı, kolay uygulunabilir, hassas ve ekonomik analitik cihazlar olan biyosensörler, geleneksel yöntemler yerine oldukça tercih edilmektedir. Laktat tayinine yönelik kullanılan ticari ve laboratuvar ölçekli biyosensörlerin büyük bir çoğunluğu enzim temelli ve amperometrik transduserli biyosensörlerdir. Bu bilgiler doğrultusunda, 31-350 µM tayin aralığına sahip; yani oldukça düşük miktarlardaki laktat miktarlarını belirleyebilen gıda ve sağlık alanında kullanıma uygun enzim temelli ve amperometrik transduserli laktat biyosensörü tez kapsamında üretilmiştir. Bu amaçla, öncelikle optimum şartlar ön denemelerle belirlenmiştir. Ardından; nafyon (%5 wt) ile çalışma elektrot yüzeyine immobilize edilmiş laktat oksidaz enziminin, laktadı oksitlemesi sonucu oluşan H2O2'den kaynaklı elektronun, elektrot yüzeyine ulaşmasıyla meydana gelen akım sayesinde laktat miktarını belirleyen biyosensör tasarlanmıştır. Bu biyosensör; camsı karbon elektrot, Ag/AgCl referans elektrot ve platin karşıt elektrot olmak üzere üçlü elektrot sisteminden oluşmaktadır. Daha sonra; üretilen bu biyosensör ile Ankara'nın farklı bölgelerinden temin edilen peynir, sucuk ve kefir numunelerinden izole edilen ve Gram pozitif oldukları belirlenen 23 laktik asit bakterisinin ürettiği laktik asit miktarı tespit edilmiştir. Aynı örnekler için HPLC analizleri yapılarak sonuçlar karşılaştırılmış ve üretilen biyosensörün gerçek örneklerdeki ölçüm sonuçları incelenmiştir.