Medyatör bağlı matrikslerin tyrosinase tabanlı fenol biyosensörüne uygulanması

Abstract

Biyosensör teknolojileri Çevre Mühendisliğinde kullanılan izleme parametreleri arasında da hızla yerini almaktadır. Son yıllarda özellikle fenol ve türevlerinin daha güvenli, seçici, hassas ve hızlı ölçülmesi amacıyla fenol biyosensörlerinin geliştirilmesine yönelik literatürde çok sayıda çalışmaya rastlanmaktadır. Bu biyosensörler çalışma elektrotlarının ölçüm performansını artıracak şekilde çeşitli parametrelerin düzenlenmesiyle yeniden tasarlanmakta ve sonuçlar birbiriyle kıyaslanmaktadır.Amperometrik fenol biyosensörleri için gelinen noktada özellikle enzimin elektrot yüzeyine tutuklanmasını ve stabil bir çalışma elektrodu elde edilmesini sağlayan polimerik kompozit filmin tasarlanması başlıca çalışma alanıdır.Bu tez çalışmasında medyatör bağlı (vinilferrosen) 2 farklı polimer kullanılarak çalışma elektrotları tasarlanarak fenol ve türevlerinin ölçümünde denenmiştir.Kullanılan polimerler Poly(GMA-co-VFc) ve Poly(MTM-co-VFc)dir.1. tip çalışma elektrodunda tyrosinase enzimi polimer üzerine kimyasal olarak bağlanmıştır.2. tip elektrotta ise tyrosinase enzimi tiyofen ve polipirol arasında oluşturulan kopolimer aracılığı ile tuzağa düşürülerek tutuklanmıştır. . Hazırlanmış olan çalışma elektrotları kullanılarak geliştirilen biyosensörler kesikli sistemle işletilmiştir. Çalışma şartları optimize edilerek (pH, Potansiyel), çalışma elektrotları fenol ve türevleri için denenmiştir. Çalışma kapsamında kullanılan fenol ve türevleri için gerekli kalibrasyon eğrileri çizilmiş, bu kalibrasyon eğrileri kullanılarak ölçüm analitik parametreleri olan hassasiyet, lineer aralık ve alt belirleme limitleri hesaplanmıştır. Analitik parametrelere göre biyosensörlerin performansı, ölçüm güvenilirliği,tartışılmıştır.

Biosensor technologies rapidly take place at following parameters which is used in Environmental Engineering applications. Recently a lot of study are found on literature to detect phenol and phenol derivatives more confident, selective, sensitive and fast. These biosensors are re-designed with restoring various parameters to get more detection performance of working electrodes and the results are comparised. At this point the goal is for amperometric phenol biosensors designing polymeric composite film which is supportive to get stabile working electrode and entrap the enzyme (tyrosinase) on the surface of the electrode. At this study, phenol and phenol derivatives were detected with using two different mediator (vinylferrocene) bounded polymers. The polymers are Poly(GMA-co-VFc) and Poly(MTM-co-VFc). At the first working electrode tyrosinase was chemically bounded on Poly(GMA-co-VFc). On the other hand, at the second working electrode, tyrosinase was entrapped with a thiophene and polypyrol copolymer. Working electrodes were operated at batch system. Working conditions (pH, potential) were optimized and the electrodes were tried for phenol and phenol derivatives? detection. For phenol and phenol derivatives , calibration curves were constructed and the sensitivity, lineer range and detection limit which are the analytical parameters of biosensor were calculated from these calibration curves. The performance of biosensors and the reliability of the measurement were discussed.