Üre tayinine yönelik biyosensör geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Biyosensörler, analiz edilecek madde ile biyoaktif maddenin biyokimyasal bir tepkimesi sonucunda oluşan değişiklikleri, uygun bir çevirici ile elektriksel sinyale çeviren analitik cihazlardır. Bir biyosensörün amacı, analiz edilecek madde miktarı ile orantılı olarak bir elektrik sinyali üretmektir. Biyosensörlerin kullanım alanları çok geniştir. Başta klinik örneklerin analizi ve tıp alanında olmak üzere, gıda güvenliği, ağır metal analizi, askeri, çevresel atık kontrolü, biyomedikal sektör, tarım, ilaç analizi gibi birçok alanlarda kullanılmaktadır. Günümüzde yaklaşık 200'e yakın biyosensör geliştirilmesine rağmen, sadece 25 kadarı ticari olarak üretilebilmiştir.Üre, özellikle böbrek hastalıklarında kanda gözlemlenebilen bir yan üründür ve üremik toksinlerin seviyesinin değerlendirilmesinde iyi bir belirteçtir. Üreaz enzimi, ürenin dekompozisyon reaksiyonunun katalizlenmesinde büyük bir rol oynar. Toksik bir madde olan ürenin, özellikle kandaki miktarının kısa sürede analizi ve bu analizlerin ekonomik açıdan uygun olması çok önemlidir. Bu nedenlerden dolayı yeni üre biyosensörleri geliştirilmektedir.Bu çalışmada da kanda üre tayini yapabilmek için, PVC ve palmitik asit membran elektrodları kullanılan potansiyometrik üre biyosensörü gelişitirildi ve PVC-COOH membran elektrodu ile hazırlanan üre biyosensörü ile karşılaştırıldı. Soya fasulyesinden ve helicobacter pylori mikroorganizmasından izole edilen iki farklı üreaz kullanıldı. Enzim elektrodunun optimum çalışma koşullarını belirlenmesi için pH etkisi, ortamın sıcaklığı ve tampon çözeltisi konsantrasyonu için ölçülen potansiyel değerleri araştırıldı. Sonra, biyosensörün kararlılığı ve elektrot cevabına girişim yapabilecek taneciklerin etkisi belirlendi.

A biosensor is an analytical device that comprises two essential components - an immobilized biocomponent, in intimate contact with a transducer that converts a biological signal into a measurable electrical signal. The aim of a biosensor is to produce proportional electrical signal with the component. Biosensors are used in a wide area including, analysis of clinical samples in medicine, food safety, heavy metal analysis, military, enviromental waste control, biomedical area, agriculture, drug analysisRecently, in spite of the developing 200 biosensörs, only 25 biosensörs produce commercially. Urea is a by-product; which can be monitored in the blood on kidney disease and it is the best marker for evaluating the level of uremic toxins. Urease has a important role to catalyze the decomposition reaction of the urea. Specially, the short-time analyse of the urea in the blood and economical analyses are very important. For these reasons, the new urea biosensors are being devepoled.In these study, we devepoled potantiometric urea biosensor using PVC with palmitic asid membrane electrodes for the determination of the urea in the blood and these biosensor compared with PVC-COOH membrane electrode biosensor. We used two different urease enzyme which were purficated from jack bean and helicobacter pylori microorganisms. For the determination of optimum working conditions of the enzyme electrode the effects of the pH, temperature of the medium, concentration of the buffer solution on the measured potential values were investigated. Then, the stability of the biosensor and the effects of the interfering species on the response of the electrode were determined.