DNA hasarı tayini için grafene dayalı elektrokimyasal biyosensörlerin hazırlanması

Abstract

Bu tez çalışmasında, son yıllarda kullanımı sayısız avantajlarından dolayı oldukça artan tek kullanımlık perde baskılı karbon ve kalem grafit elektrotlar grafen ile modifiye edilerek elektrokimyasal DNA hasar tayininde kullanılmıştır. Grafen üstün fiziksel ve kimyasal özellikleriyle elektrot malzemelerinin duyarlılığını arttırmıştır. Tek kullanımlık elektrot teknolojisi ise DNA hasar tayinini seri ve hızlı bir sisteme oturtup pratiklik ve ucuz maliyet sağlamıştır. Ayrıca antioksidan bir madde olan askorbik asidin DNA hasarını azaltıcı etkisi incelenmiştir. Çalışmada, çift sarmal DNA (dsDNA) ve tek sarmal DNA (ssDNA), Fenton reaktifi (Fe2+/H2O2) varlığında hasara uğratıldıktan sonra grafen modifiye perde baskılı karbon elektrot (SPCE) ve grafen modifiye kalem grafit elektrot (PGE) kullanılarak bu hasarın elektrokimyasal tayini gerçekleştirilmiştir. Hasar tayini Fenton reaktifi varlığında ve yokluğunda guanin (G), adenin (A), timin (T) ve sitozin (C) bazlarının yükseltgenme sinyallerinde meydana gelen değişimler diferansiyel puls voltametrisi (DPV) ile incelenerek gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, grafen modifiye tek kullanımlık elektrotların performansı camsı karbon elektrodun (GCE) performansı ile kıyaslanmıştır.Anahtar Kelimeler: Biyosensör, DNA, DNA hasarı, Elektrokimyasal biyosensör, Grafen.

In this thesis, disposable screen-printed carbon and pencil graphite electrodes, which uses nowadays are in demand due to their numerous advantages, were used for the electrochemical DNA damage detection after graphene modification. Graphene increased the sensitivity of the electrode materials because of its unique physical and chemical properties. Besides this, disposable electrode technology provides a serial and fast system with practicability and low-cost. Furthermore, the inhibition effect of an antioxidant, ascorbic acid, was examined. In the study, electrochemical DNA damage detection was performed with graphene modified screen printed carbon electrode (SPCE) and graphene modified pencil graphite electrode (PGE) after double stranded DNA (dsDNA) and single stranded DNA (ssDNA) were interacted with Fenton's reagent (Fe2+/H2O2). The damage was examined in the presence and absence of Fenton's reagent by monitoring the changes in the oxidation signals of guanine (G), adenine (A), thymine (T) and cytosine (C) with differential pulse voltammetry (DPV). Additionally, the performances of the disposable electrodes were compared with the performance of the glassy carbon electrode (GCE).Keywords: Biosensors, DNA, DNA damage, Electrochemical biosensors, Graphene.