Enzim içeren karbon pastasına dayalı amperometrik biyosensörlerin geliştirilmesi

Abstract

36 ÖZET Bu çalışmada, saf enzim yerine doku kullanılarak, ksantine duyarlı bir biyosensör tasarımı amaçlandı. Bunun için, ksantinin ürik aside yükseltgenmesini sağlayan enzim olan ksantin oksidaz enzimini içeren yayıkaltı elektrot hazırlamada kullanıldı. Çalışma elektrodu olarak karbon pastası elektrodu kullanıldı. Yayıkaltı içeren karbon pastası elektrodu hazırlanırken katalitik etkiye sahip olan CoPC ile modifiye edildi. Bu elektrot, fosfat tamponu içinde yüksek potansiyelde kör elektroddan daha fazla yanıt verdi. Ancak hem olası girişimleri, hem de kör elektrodun yanıt vermesini engellemek için potansiyel düşürülmesi amaçlandı. Bunun için siklik voltametri çalışması yapıldı ve CoPC ile modifiye edilmiş elektrodun K3Fe(CN)ö medyatörü içeren tampon çözeltide düşük potansiyelde başarılı yanıtlar verdiği görüldü. Bu çift medyatör sistemiyle 0.4 ve 0.3 V gibi düşük potansiyellerde kalibrasyon eğrileri çizildi. 0.3 V potansiyelde ksantin için tayin sının 0.12 mM idi. Elektrodun yanıt süresi 30 saniye olarak bulundu. Farklı medyatör konsantrasyonları ve farklı pH değerlerinin yanıt üzerindeki etkileri ölçüldü. Balık örneğinde yapılan denemede, kalitatif olarak ksantinin varlığı tayin edildi. Elektrodun tekrarlanabilirliği yeterli olmakla beraber, stabilitesi istenen düzeyde değildi. Saf ksantin oksidaz enzimi yerine yayıkaltının kullanılması ekonomik açıdan büyük yarar sağladı. Ayrıca elektrodun hazırlanma kolaylığı ve yayıkaltının kolay bulunabilmesi de tasarımlanan biyosensörün diğer yararlarıydı.

37 SUMMARY In this study, the aim was to design a xanthine biosensor based on tissue, instead of pure enzyme. For this reason, buttermilk was used in an electrode preparation as source of xanthine oxidase catalysing the oxidation of xanthine to uric acid. The working electrode was a carbon paste electrode. Buttermilk-based carbon paste electrode was modified with CoPC for catalytic activity. This modified electrode gave higher response compared to blank electrode at high potentials in phosphate buffer. Lowering the potential was aimed in order to get rid of blank electrode response and possible interferences. For this reason, cyclic voltametry studies were made. CoPC modified buttermilk electrode gave successive responses at low potentials in phosphate buffer containing 30 mM K3Fe(CN)6. Calibration graphs were obtained at lower potentials as 0.4 V and 0.3 V using this double mediator system. The detection limit for xanthine was 0.12 mM and the response time of the electrode was 30 seconds at 0.3 V potential. The effects of pH and mediator concentration to the responses were investigated. Qualitative response of xanthine was taken from fish sample. The reproducibility of the electrode was satisfactory, but the stability was not sufficient. Use of buttermilk instead of pure xanthine' oxidase enzyme had attractive economic advantages as well as the simplicity in obtaining the buttermilk and preparing electrodes.