Aflatoksin Tespitinde Kullanılabilecek Karbon Nanotüp Tabanlı Biyosensör Geliştirilmesi


Ertaş T., Bektaş M. (Yürütücü), Ergenç A. F., Eraslan Gültekin H., Dinç B., Üstünsoy R.

Diğer Özel Kurumlarca Desteklenen Proje, 2023 - 2024

  • Proje Türü: Diğer Özel Kurumlarca Desteklenen Proje
  • Başlama Tarihi: Nisan 2023
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2024

Proje Özeti

Besinler, deriden temas ya da solunum yoluyla çeşitli toksinlere maruz kalmaktayız. Bu toksinlerden biri de Aflatoksinler (AF)’lerdir.  AF'ler insan vücudunda toksik etkisi sebebiyle türlü hastalıklara (Reye sendromu,kronik hepatit, alfatoksinaz, heposellüler karsinom, turkey X sendromu vb.) yol açmakta, ölüm oranını arttırmaktadır. Mantarların ürettiği bu mikotoksinlere ortamda sindirim, solunum ve deri teması ile maruz kalınmaktadır. Aflatoksin B1’e (AFB1) insan ve hayvanlar besin zincirinde yedikleri ile maruz kalmaktadırlar. Avrupa topluluğu mevzuatı uzun süre alımı düşük konsantrasyonlarda bile oldukça tehlikeli olabilen AFB1’in kilogram başına izin verilen 2 gram üzerinde bir alımının, en sık görülen beşinci kanser türü olan karaciğer kanserine yol açtığını bildirmiştir. AF'lerin besinlerdeki düşük konsantrasyonu maddedeki tanımının spesifik ve hassas ölçümlere dayandırılmasını gerektirmektedir. Bu da AF tespitine başka bir zorluk eklemektedir. 
Nanomalzemeler arasında karbon nanotüp (KNT), benzersiz mekaniksel, elektriksel, kimyasal ve yapısal özelliklerinden dolayı nanosensör platformları için en çok tercih edilen yapıdır. Çok duvarlı KNT’ler çevresindeki küçük değişikliklere karşı duyarlı olduğundan biyomoleküllerin elektrokimyasal reaktivitesini artırabilir. Bu nedenle, iletkenlikleri ve yüzey özellikleri bilinen çok duvarlı KNT’lere adsorbe edilen antikor ile antijen etkileşimine dayalı amperometrik bir biyosensör geliştirmek hedeflenmektedir.Araştırmamızda geliştireceğimiz nanotüp tabanlı biyosensörde, daha önce karakterizasyonunu gerçekleştirdiğimiz nanotüpler kullanılacaktır. Yarıçap, uzunluk ve saflık ölçümleri alınmıştır. Ayrıca hücre tabanlı toksisite deneyleri ile toksisitesi değerlendirilmiştir. Tungsten telin yüzeyine, biyosensör geliştirmede kullanacağımız çok duvarlı karbon nanotüplerin (ÇDNT) kaplama işlemi gerçekleştirilecektir. Bir sonraki aşamada AFB1-antibody bu ÇDNT’lerin yüzeyine emdirilecektir. AFB1 uygulandığında, etkileşime bağlı olarak sistemin iletkenlindeki değişiklikler ölçülecektir. AFB1, AFB1-antibody tarafından tutulduktan sonra, akım değişimi, dönüştürücü yardımı ile analatik sinyallere dönüştürülecek, sinyaller amplifikatörde arttırıldıktan sonra veri olarak işlenebilir hale gelecektir.
Biyosensörümüzün antikor-antijen etkileşimi ile sinyal üreten biriminin elde edilmesi, araştırmamızın temelini oluşturmaktadır.  Amperometrik elektrokimyasal biyosensörün, antikor-antijen redoks reaksiyonu ile ortaya çıkan akımı ölçmek ve sonrasında bu sistemi, ölçümlerin alındığı sistem ile entegre ederek kolay, hızlı ve verimli bir AFB1 toksin biyosensörü geliştirilmek istenmektedir.