Alfa-1-antripsin analizine yönelik biyosensör geliştirilmesi

Abstract

Alfa-1 Antitripsin (A1AT) karaciğerde sentezlenen bir glikoproteindir. Serin proteaz inhibitörleri sınıfına dahildir. Akut faz proteini olan A1AT, birçok enzimin aktivitesinin inhibe edilmesine yardımcı olmakla birlikte, esas görevi akciğeri nötrofil elastazın saldırısından korumaktır. Bu nedenle kandaki A1AT miktarı önemlidir. Alfa-1-antitripsin eksikliği (AATD) olarak bilinen otozomal kalıtsal bir hastalıkta, kan serumunda A1AT miktarı azalır ve akciğerde amfizem, karaciğer apoptozu, karaciğer kanseri ve pannikülit gibi hastalıkların gelişme riski artar. Ek olarak son yıllarda A1AT miktarının artması Alzheimer hastalığı gibi nörodejeneratif hastalıklarla da ilişkilendirilmiştir. Günümüzde kanda A1AT miktarının tayini için elektroforez ve nefelometrik yöntemler kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında, A1AT analizi için impidimetrik bir biyosensör geliştirilmiştir. Biyosensör; altın elektrot yüzeyinde 4-merkaptofenilasetik asit ile SAM oluşturulduktan sonra, karboksil gruplarının EDC/NHS ile aktivasyonu ve A1AT spesifik antikorunun (anti-A1AT) immobilizasyonu şeklinde inşa edilmiştir. Her bir immobilizasyon aşaması elektrokimyasal impedans spektroskopisi ve siklik voltametri kullanılarak karakterize edilmiştir. Tekrar üretilebilirliği yüksek olan bu biyosensörle 100-600 ng/µL tayin aralığında A1AT miktar tayini için hassas sonuçlar elde edilmiştir. Ayrıca yapay serumlu A1AT çözeltileri kullanılarak bu biyosensörün kan serumunda da kullanılabilecek bir potansiyele sahip olduğu anlaşılmıştır.

Alpha-1 Antitrypsin (A1AT) is a glycoprotein synthesized in the liver. Also it included in the class of serine protease inhibitors. A1AT, the acute phase protein, helps to inhibit the activity of many enzymes, but its main task is to protect the lung from the attack of neutrophil elastase. For this reason, the amount of A1AT in the blood serum is very important. In an autosomal hereditary disease known as alpha-1-antitrypsin deficiency (AATD), the A1AT amount in the blood serum decreases, and increases the risk of developing emphysema, liver apoptosis, liver cancer and panniculitis.In this thesis, an impidimetric biosensor for A1AT analysis was developed. After the formation of SAM with 4-mercaptophenylacetic acid on the surface of the gold electrode, it was constructed by activation of the carboxyl groups with EDC / NHS and immobilization of the A1AT specific antibody (anti-A1AT). Each immobilization stage was characterized using electrochemical impedance spectroscopy and cyclic voltammetry. With this highly reproducible biosensor, sensitive results were obtained for A1AT assay in the range of 100-600 ng / µL. In addition, artificial serum solutions of A1AT have also been used and it has been found that this biosensor can be used in blood serum samples.