Hassas İnsülin Tayini Için Elektrokimyasal 'Sinyal Aç-Kapa' (Signal On-Off) Aptasensör Geliştirilmesi

Abstract

Diyabet hastalığı, kronik ve metabolik bir rahatsızlık olup günümüzde birçok insanın yaşam kalitesini etkilemekte ve giderek büyüyen bir sorun teşkil etmektedir. İnsülin hormonunun pankreasta yeterli üretilememesi (tip 1 diyabet) veya vücutta kullanılamamasına (tip 2 diyabet) bağlı olarak ortaya çıkmaktadır. Kan şekerini ve biyolojik fonksiyonları normal seviyelerde tutmak için gereğinden fazla salgılanan insülin miktarı nedeniyle ise insülin direnci (İD) ortaya çıkmaktadır. İD?nin tip 2 diyabet başta olmak üzere, dislipidemi (kanda aşırı oranda yağ bulunması), hipertansiyon ve glikoz toleransı gibi birçok hastalıkta rol oynadığı bilinmektedir. Bu nedenle İD?nin hesaplanması ve sonuca bağlı olarak tedaviye başlanması için glikoz ve insülinin hassas tayini büyük önem taşımaktadır. Bu çalışmada insülin tayini alanına farklı yenilikçi yaklaşımların potansiyelinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda hasta başında insülin tayin potansiyeli yüksek, elektrokimyasal ve aptamer bazlı bir sistemin geliştirmesi ve literatürde insülin tayini için kullanılmamış `sinyal aç-kapa? (signal on-off) ölçüm yönteminin geliştirilmesi amaçlanmıştır. İlk olarak, baskı devre karbon elektrotlar (SPE) üzerine elektrodepozisyon yöntemiyle Au kaplanarak aptamer tutuklanması için optimum koşullar belirlenmiş ve en uygun yüzey doluluğu/sinyal değeri karakterizasyonu gerçekleştirmiştir. Daha sonra, aptamer, merkaptohekzanol ve insülin inkübasyon süreleri Design Expert progamı kullanılarak tepki yüzey yöntemiyle 180 dk, 60 dk ve 25 dk olarak belirlenmiştir. Aptamerin farklı insülin miktarları için verdiği tepki elektrokimyasal kare dalga voltametrisi yöntemi kullanılarak incelenmiş ve aptasensör zemin cevabına göre oluşan farklar alınarak kalibrasyon eğrisi elde edilmiştir. Geliştirilen aptasensörün sulu çözeltide lineer çalışma aralığı 25 ? 150 pM ve tespit sınırı değeri 18.45 pM (%95 güven aralığında) olarak belirlenmiştir. Son olarak, aptasensöre potansiyel girişim yapabilecek maddeler belirlenmiş (streptavidin, glikoz, trombin ve ürik asit) ve aptasensör validasyonu sağlanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, aptasensör için belirlenen girişimlerden anlamlı veya önlenmesi zor bir etki görülmemiştir. Aptasensör cevabının en düşük bağıl standart sapma değeri ve yüzde hassasiyeti %9,5 ve %6,4 olarak bulunmuştur. Kararlılık deneyleri sonucunda ise 10 gün içerisindeki kararlılık kaybı %8 olarak bulunmuştur. Sonuç olarak, proje önerisinde belirlenen hassas insülin tayini için elektrokimyasal sinyal aç-kapa aptasensör geliştirilmesi başarıyla tamamlanmış ve ileriye yönelik umut verici sonuçlar elde edilmiştir.