İnfeksiyon tanısında yeni yaklaşımlar Biyosensörler. Barış OTLU İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Malatya.



Benzer belgeler
IDC Savunma Sanayii. Antikor tabanlı tanımlama sistemleri birçok üstün özellikler sahiptir. Yüksek hassasiyette ve kısa sürede hızlı sonuç üretme.

İMMUNOLOJİK TANI YÖNTEMLERİ

Gıda Kaynaklı Patojenlerin Belirlenmesinde Yenilikçi Yaklaşımlar: Nanopartiküllerin Kullanımı

IDC Savunma Sanayi Nakliye Ticaret A.Ş. HIZLI BİYOLOJİK PATHOJEN/TOKSİN ve KİMYASAL GAZ TESPİT SİSTEMLERİ

İMMUNİZASYON. Bir bireye bağışıklık kazandırma! Bireyin yaşı? İmmunolojik olarak erişkin mi? Maternal antikor? Konak antijene duyarlı mı? Sağlıklı mı?

6. BÖLÜM MİKROBİYAL METABOLİZMA

Biyofilm nedir? Biyofilmler, mikroorganizmaların canlı/cansız yüzeye yapışmaları sonucu oluşan uzaklaştırılması güç tabakalardır.

- info@idc-defence.com - Tel : Faks :

MOLEKÜLER BİYOLOJİDE KULLANILAN YÖNTEMLER II. ( WESTERN BLOTTING (WESTERN EMDİRİMİ) ve İMMÜNODETEKSİYON

Hücrelerde gerçekleşen yapım, yıkım ve dönüşüm olaylarının bütününe metabolizma denir.

Sitoplazmik membran periferal integral

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DÖNEM I TFT 102 Hücre Bilimleri II

Klinik Mikrobiyoloji de Enzimli İmmün Deney Enzyme Immuno Assay. Dr. Dilek Çolak

EĞİTİM ÖĞRETİM YILI DÖNEM I TFT 102 Hücre Bilimleri II

BAL ÜRETİM SÜRECİNDE KRİTİK KONTROL NOKTALARININ BELİRLENMESİ, SEKONDER KONTAMİNASYON KAYNAKLARININ

İÇME SULARININ DEZENFEKSİYONUNDA NANOMATEYALLERİN KULLANIMI

(ZORUNLU) MOLEKÜLER İMMÜNOLOJİ I (TBG 607 TEORİK 3, 3 KREDİ)

ANADOLU SAĞLIK / SAĞLIK MESLEK LİSESİ TIBBİ LABORATUVAR ALANI TIBBİ LABORATUVAR TEKNİSYENLİĞİ DALI BECERİ EĞİTİMİ DEĞERLENDİRME FORMU

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/14) Akreditasyon Kapsamı

Mikrobiyolojide Moleküler Tanı Yöntemleri. Dr.Tuncer ÖZEKİNCİ Dicle Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Mikrobiyoloji A.D

BİYOİNORGANİK KİMYA 5. HAFTA

BİYOLOJİK MOLEKÜLLERDEKİ

1-Tanım: Mikrop dünyası ve mikroorganizmaların sınıflandırılmasının öğretilmesi.

18.Eyl Rektörlük Programı Eğitim Köyü Pazartesi Rektörlük Programı Eğitim Köyü Rektörlük Programı Eğitim Köyü

Enzimler Enzimler metabolizma reaksiyonlarını hızlandıran moleküllerdir. Katalitik RNA moleküllerinin küçük bir grubu hariç, bütün enzimler

İ. Ü İstanbul Tıp Fakültesi Tıbbi Biyoloji Anabilim Dalı Prof. Dr. Filiz Aydın

Geleceğin Aşıları. Dr.Funda Timurkaynak Başkent Üniversitesi Klinik Mikrobiyoloji ve İnfeksiyon Hastalıkları Anabilim Dalı İstanbul Hastanesi

Aktivasyon enerjisi. Enzim kullanılmayan. enerjisi. Girenlerin toplam. enerjisi. Enzim kullanılan. Serbest kalan enerji. tepkimenin aktivasyon

Gıda Kaynaklı İnfeksiyon Hastalıkları

III-Hayatın Oluşturan Kimyasal Birimler

Nitrik Oksit Sentaz ve Nitrik Oksit Ölçüm Yöntemleri

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/6) Akreditasyon Kapsamı

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/12) Akreditasyon Kapsamı

Biyoterörizm ve Besin Güvenliğine Diyetisyen Yaklaşımı: Mevcut Hızlı Teşhis Yöntemleri

ayxmaz/biyoloji Adı: 1.Aşağıda verilen atomların bağ yapma sayılarını (H) ekleyerek gösterin. C N O H


Atomlar ve Moleküller

Niçin PCR? Dr. Abdullah Tuli

Sonradan Kazandırılan Bağışıklık

Biyolojik Risk Etmenleri

ELISA. Dr. Serkan SAYINER -

ANADOLU SAĞLIK / SAĞLIK MESLEK LİSESİ TIBBİ LABORATUVAR ALANI TIBBİ LABORATUVAR TEKNİSYENLİĞİ DALI BECERİ EĞİTİMİ DEĞERLENDİRME FORMU

Laboratuvarda Tularemi Örnekleriyle Çalışma Rehberi

Sonradan Kazandırılan Bağışıklık

Mikrobiyal Gelişim. Jenerasyon süresi. Bakterilerde üreme eğrisi. Örneğin; (optimum koşullar altında) 10/5/2015

YAZILIYA HAZIRLIK TEST SORULARI. 11. Sınıf

Dr Cemile SÖNMEZ Türkiye Halk Sağlığı Kurumu Mikrobiyoloji Referans Laboratuvarları Daire Başkanlığı Ankara

7. BÖLÜM MİKROBİYAL GELİŞİM

Yrd. Doç. Dr. Nural KARAGÖZLÜ. Celal Bayar Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Gıda Mühendisliği Bölümü

Enterobakteriler. Dr. Kaya Süer. YDÜ Tıp Fakültesi İnfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji AD

YGS YE HAZIRLIK DENEMESi #22

POYRAZ TIBBİ CİHAZLAR EDVOTEK

TIBBİ BİYOKİMYA ANABİLİM DALI LİSANSÜSTÜ DERS PROGRAMI

Mikotoksin nedir? En sık karşılaşılan mikotoksinler; Aspergillus Penicillium Fusarium Alternaria

TIP 103 HÜCRE DERS KURULU 3.KURUL 1. HAFTA. 13 Şubat 2019 Çarşamba

Gıdalarda Mikrobiyel Gelişim Üzerine Etkili Faktörler. Prof. Dr. Ali AYDIN

YAZILIYA HAZIRLIK SORULARI. 9. Sınıf

Biochemistry Chapter 4: Biomolecules. Hikmet Geçkil, Professor Department of Molecular Biology and Genetics Inonu University

MODERN ENERJİ DEPOLAMA SİSTEMLERİ VE KULLANİM ALANLARİ

GIDALARDAKİ M.O LARIN KONTROLÜNDE 4 TEMEL İLKE UYGULANIR

HÜCRE. Yrd.Doç.Dr. Mehtap ÖZÇELİK Fırat Üniversitesi

2. Kanun- Enerji dönüşümü sırasında bir miktar kullanılabilir kullanılamayan enerji ısı olarak kaybolur.

KLİNİK TIBBİ LABORATUVARLAR

FAQ-TIENS DICHO II.Nesil Meyve&Sebze Temizleyici

REKOMBİNANT DNA TEKNOLOJİSİ. Araş. Gör. Dr. Öğünç MERAL

DÖNEM 1- A, 3. DERS KURULU ( )

12 HÜCRESEL SOLUNUM GLİKOLİZ VE ETİL ALKOL FERMANTASYONU

NORMAL ÖĞRETİM DERS PROGRAMI

ayxmaz/lisebiyoloji.com

9. Hafta. DNA Aşıları

1. KİMYASAL ANALİZLER

Bakteriyel Büyüme. Kesikli - Sürekli Biyoreaktör. Erlenmeyer de saf kültürlerin büyüme (gelişme) eğrisi. Bakteriyel Büyüme

GIDA KAYNAKLI HASTALIKLAR. Gıda orijinli hastalıklar gıda zehirlenmesi gıda enfeksiyonu olarak 2 ana gruba ayrılır.

00220 Gıda Biyokimyası

ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ TIP FAKÜLTESİ Eğitim Yılı

AŞI GELİŞTİRİLMESİNE YÖNELİK ÇALIŞMALAR. Dr.O.Mutlu TOPAL İstanbul 19 Aralık 2013

İzolasyon ve İdentifikasyon

İÇİNDEKİLER BÖLÜM 1: MİKROBİYOLOJİYE GİRİŞ...1 BÖLÜM 2: MİKROORGANİZMALARIN MORFOLOJİLERİ.13 BÖLÜM 3: MİKROORGANİZMALARIN HÜCRE YAPILARI...

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

ORTOPEDİK PROTEZ ENFEKSİYONLARINDA SONİKASYON DENEYİMİ

Ekosol Tarım ve Hayvancılık A.Ş.

7. PROKARYOTLARDA GEN İFADESİNİN DÜZENLENMESİ

Tüberkülozun Mikrobiyolojik Tanısı. Süheyla SÜRÜCÜOĞLU

Malzeme Bilgisi. Madde ve Özellikleri

Mikobakterilerin İdentifikasyonu M. tuberculosis ve tüberküloz dışı mikobakteri infeksiyonlarında i artış nedeni ile; bakterilerin adlandırılması gere

TEST 1. Hücre Solunumu. 4. Aşağıda verilen moleküllerden hangisi oksijenli solunumda substrat olarak kullanılamaz? A) Glikoz B) Mineral C) Yağ asidi

Bilinen en eski yöntemdir. Bu alanda verim yükseltme çalışmaları sürdürülmektedir.

Yasemin Budama Kılınç1, Rabia Çakır Koç1, Sevim Meşe2, Selim Badur2,3

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ KİMYA

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/5) Akreditasyon Kapsamı

Doğadaki Enerji Akışı

Transkripsiyon ve Transkripsiyonun Düzenlenmesi

EPSTEIN-BARR VİRUS ENFEKSİYONLARI TANISINDA ELISA VE İMMUNOBLOT TESTLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

SU KALİTE ÖZELLİKLERİ

13 HÜCRESEL SOLUNUM LAKTİK ASİT FERMANTASYONU

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/11) Akreditasyon Kapsamı

Prof.Dr.Gül ÖZYILMAZ

TÜBİTAK. İçme sularında hızlı, basit ve hassas Arsenik ve Bisfenol-A Tayini için yeni bir el cihazı

Hepatit C Virüsü: Tanıda Serolojik ve Moleküler Yöntemlerin Yeri. Üner Kayabaş İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi Malatya

Radyoaktif elementin tek başına bulunması, bileşik içinde bulunması, katı, sıvı, gaz, iyon halinde bulunması radyoaktif özelliğini etkilemez.

Transkript:

İnfeksiyon tanısında yeni yaklaşımlar Biyosensörler Barış OTLU İnönü Üniversitesi Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, Malatya.

Bakterilerin tanımlanması

Bakterilerin tanımlanması

Bakterilerin tanımlanması

Prof. Leland C Clark Jnr 1918 2005 Glikoz oksidaz enziminin oksijen elektrotları üzerine sabitlendiği ve kandaki glikozu ölçmeye yarayan ilk biyosensör 1960'lı yıllarda tanıtılmıştır.

kimyasal bir bileşiğe karşı verilen biyolojik yanıtı optik, termal ya da elektriksel sinyallere dönüştüren cihazlar

Mikroelektronik alanındaki gelişmeler ve biyolojik moleküllerin olağanüstü duyarlılıktaki yanıt verme kapasitelerinin keşfedilmesi, biyosensör teknolojisinin hızla gelişmesine neden olmuştur

kimyasal bir bileşiğe karşı verilen biyolojik yanıtı optik, termal ya da elektriksel sinyallere dönüştüren cihazlar

Çok az örnek gerektirmesi, kısa sürede sonuç vermesi ve taşınabilir olmaları gibi avantajlarından dolayı özellikle gıda kaynaklı patojenlerin tespitine yönelik biyosensörler hızla geliştirilmektedir.

Biyosensörler Patojenlerin Biyosensörler tespitimde patojenlerin dördüncü tespitinde popüler en hızlı gelişen yöntemteknoloji Biosensors and Bioelectronics 22 (2007) 1205 1217

BİYOSENSÖR Biyoreseptör Dönüştürücü örnek - enzimler - antikorlar - aptamerler - mikroorganizmalar - elektrokimyasal - termal - optik - akustik -Pizoelektrik güçlendirici sinyal -manyetik Bu dönüştürücülerden bazıları; biyolojik etkileşimi gerçek zamanlı olarak gösterebilirken bazıları ikincil elementlerin varlığına (fosfataz veya işaretli antikorlar) ihtiyaç duyarlar.

Analiz edilecek madde ile seçici olarak etkileşime giren oldukça duyarlı biyolojik moleküllerdir. En önemli özellikleri; tespit edilmesi istenen hedef moleküle karşı yüksek afinite ve özgüllük göstermeleridir.

- enzimler - antikorlar - aptamerler - mikroorganizmalar

Enzim biyoreseptörler Enzimler kimyasal tepkimelere katıldıklarında birçok ölçülebilir reaksiyon ürünü meydana getirdiklerinden, (proton, elektron, ışık ve ısı gibi) biyoreseptör olarak kullanılan popüler biyomoleküllerdir.

Enzim biyoreseptörler

Enzim biyoreseptörler Özellikle birden fazla alt üniteye sahip olan allosterik enzimler, doğaları gereği biyosensör molekül olarak yüksek potansiyele sahiptirler. substratın bağlandığı enzimin aktif bölgesi İnaktif enzim allosterik bölge

Enzim biyoreseptörler Serumda HIV antikorlarını tespit etmek için, zarf glikoproteinlerine ait epitopları (gp41 ait P1 ve P2 epitopu), E. coli -galaktozidaz enzimin aktif bölgesinin yanına ekleyerek hibrid bir enzim tasarlamışlardır.

Antikor biyoreseptörler Antikorlar 1950'li yıllardan itibaren tanıda kullanılmaya başlanmış, yüksek duyarlılığı ve özgüllüğü kanıtlanmış biyoreseptör moleküllerdir.

Antikorlar biyoreseptörler Antikorlar tüm bir mikroorganizmayı tanıyabilecekleri gibi onlara ait toksinleri, pilileri, sporları, enzimleri hatta peptid parçalarını tanıyabilirler.

Antikor biyoreseptörler Kullanım amaçlarına bağlı olarak, antikorların çeşitli şekillerde modifiye edilebilmeleri önemli avantajlarındadır. Üretim şekillerine göre; poliklonal veya monoklonal olabilirler.

http://www3.imperial.ac.uk/people/m.deonarain Biyosensörlerin Temel Bileşenleri Antikor biyoreseptörler Rekombinant antikorlar; antikorların antijen bağlanma bölgelerindeki domainleri (Fab parçası) genetik olarak manipüle değiştirilmiş yapılardır. Rekombinant antikorları üretmek daha hızlı ve ucuzdur.

Antikor biyoreseptörler Birçok immünolojik yöntemde işaretli antikorlar kullanılmaktadır. Enzimler, biyotin, floroforlar ve radyoaktif izotoplar; antikorları işaretlemede sıklıkla kullanılan moleküllerdir.

Antikor biyoreseptörler Antikor Antijen Elektrot Antikor-Antijen bağlanması

Antikor biyoreseptörler elektrot antikor polianilin-antikor Antijen antikor-antijen-antikor-polianilin kompleksi sinyal yok sinyal

Antikor biyoreseptörler Manyetik partikül ile kaplı antikor Hedef antijen Antikor Manyetik alana hassas iletken yüzey

Antikor biyoreseptörler Bir çok rekombinant antikor; HIV, Hepatit B, Hepatit C, Ebola, Rabies, EBV, Rubeola, Measles, Salmonella Typhimurium, botulinum toksinlerinin tespitinde kullanılmaktadır.

Antikor biyoreseptörler Benhar ve arkadaşları, tek zincirli antikorla kapladıkları karbon elektrotlu elektrokimyasal biyosensör ile Listeria monocytogenes ve MtKatG enzimi eksprese eden M. tuberculosis'in saptanabilirliğini göstermişlerdir.

Aptamer biyoreseptörler Aptamerler; peptidler, vitaminler, ilaçlar, mikroorganizmalar, bakteri sporları gibi çok çeşitli moleküllere yüksek affinite ve özgüllükte bağlanabilen oligonükleotidlerdir (DNA yada RNA).

Aptamer biyoreseptörler Aptamerler, 1990'lı yılında SELEX (systematic evolution of ligands by exponential enrichment) yöntemi olarak bilinen, in vitro seleksiyon ve amplifikasyon tekniği ile keşfedilmişlerdir RNA havuzu Amplifikasyon Hedef molekül Bağlanan RNA ların eldesi Hedef molekül ile RNA nın inkübasyonu Bağlanmayanların uzaklaşması

Aptamer biyoreseptörler Aptamer temelli biyosensörler, antikor ve enzim temelli olanlarla karşılaştırıldıklarında bir çok avantaja sahiptirler; - hedefe karşı seçildiklerinde yüksek özgüllükte ve afinitededirler, - yüksek miktarda ve saflıkta sentezlenebilir, - diğerlerinden farklı olarak, DNA aptamerleri çoğunlukla yüksek düzeyde stabildirler. Oda ısısında saklanabilirler.

Aptamer biyoreseptörler Yüksek özgüllükte ve afinitedeki aptamerler, in vitro ortamda herhangi bir hedefe karşı seçilebilirler. Bu da bir çok farklı aptamer tabanlı biyosensörlerin geliştirilmesini mümkün kılmaktadır. Aptamer Küçük hedef molekül Büyük hedef molekül Antikor

Aptamer biyoreseptörler Aptamerler hedefe bağlandıklarında, belirgin konformasyonel değişikliklere uğrarlar.

Aptamer biyoreseptörler Aptamerler hedefe bağlandıklarında, belirgin konformasyonel değişikliklere uğrarlar.

Aptamer biyoreseptörler Zelada-Guillen ve arkadaşları; biyoreseptör olarak aptamer ve iletken olarak karbon nanotüp kullandıkları, Salmonella Typhi'yi tespit edebilecek bir biyosensör geliştirmişlerdir.

Aptamer biyoreseptörler Araştırmacılar geliştirdikleri biyosensör ile 5 ml'lik sıvı içerisindeki tek bir bakteriyi bile %100 duyarlılıkta ve özgülükte tespit edebilmişlerdir.

Aptamer biyoreseptörler Kantitatif ölçüm de yapabilme kapasitesine sahip bu biyosensör; aptamer ve bakteri arasındaki bağlanmayı 60 saniyeden kısa sürede gösterebilmektedir.

Aptamer biyoreseptörler

Aptamer biyoreseptörler

Aptamer biyoreseptörler Aptamer biyosensörler ile bakterilerin tespiti virüslere göre daha yeni bir alandır. Bacillus anthracis, Mycobacterium tuberculosis, Escherichia coli ve Bacillus thuringiensis gibi direkt olarak mikroorganizmaların tespitinde kullanılabilmektedirler.

Aptamer biyoreseptörler Aynı zamanda Bacillus thuringiensis sporlarının, kolera toksini, shiga toksin, stafilokokal enterotoksin B gibi mikroorganizma ürünlerinin aptamer biyosensörler ile gösteriliği yayınlar mevcuttur.

Mikroorganizma biyoreseptörler Biyoreseptör olarak kullanılan birçok biyolojik molekülün orijini mikroorganizmalardır. Mikroorganizmaların kendileri de biyoreseptör olarak kullanılabilirler.

Mikroorganizma biyoreseptörler Çoğunlukla inorganik veya organik toksik kimyasal maddelerin tespitinde kullanılırlar ve diğer biyoreseptör moleküllere göre daha fazla çeşitlilikte kimyasal yapı saptayabilirler. Genetik modifikasyonlara uyumlu olmaları, farklı ph ve sıcaklıklarda işlev görebilmeleri mikroorganizmaları ideal biyosensörler yapmaktadır.

Biyosensörler, örnek alımı ve sonuç verme arasındaki süreyi oldukça kısaltmaktadırlar. Nanolitre veya daha az örnek gerektirmeleri ve aynı zamanda yüksek düzeyde duyarlılık ve özgüllüğe sahip olmaları en önemli avantajlarıdır. Ölçüm sistemlerinin otomasyona uygun ve taşınabilir olması değişik alanlarda kullanımlarına imkan vermektedir. Buna karşın biyosensörlerin geleceğini maliyet-etkin olmaları belirleyecektir.