2008 2009 Ö RET M YILI FEN BÖLÜMÜ YARI MA PROJES



Benzer belgeler
DNA HEDEFL LACIN ELEKTROK MYASAL SENSÖRLE

ELEKTROKİMYA Elektrokimya: Elektrokimyasal hücre

DNA ANALİZLERİNE YÖNELİK ELEKTROKİMYASAL GENOSENSÖRÜN TASARIMI VE UYGULAMALARI

BİYOMOLEKÜLER ALGILAMAYA YÖNELİK ELEKTROKİMYASAL SENSÖRLERİN TASARIMI VE UYGULAMALARI

KAR ILA TIRILMASI. Projenin Adı: ANT KANSOREJEN LAÇLARIN DNA B YOSENSÖRLER YLE. Projenin Amacı:

ELEKTROKİMYASAL GENOSENSÖR İLE DNA DİZİ TAYİNİ

İLAÇ-DNA ETKİLEŞİMİ VE DNA ANALİZLERİ İÇİN ELEKTROKİMYASAL SENSÖRLERİN GELİŞTİRİLMESİ. Danışman T.C. EGE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Elektrot potansiyelleri mutlak olarak ölçülemez ancak referans elektrodun potansiyeli ile karşılaştırılarak bulunabilir. Potansiyometrik ölçümlerde

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

ANKARA ÜNİVERSİTESİ BİLİMSEL ARAŞTIRMA PROJELERİ KOORDİNASYON BİRİMİ KOORDİNATÖRLÜĞÜNE

ELEKTROKİMYASAL HİBRİDİZASYON İNDİKATÖRLERİ VE DNA BİYOSENSÖRLERİNDE KULLANILMASININ İNCELENMESİ

Yeni Nesil Optik ve Elektronik Malzemeler: Tasarım Sentez ve Uygulamalar

ELEKTROKĠMYASAL DNA SENSÖRÜ ĠÇĠN NANOMALZEMELERE DAYALI ELEKTROT MATERYALLERĠNĠN GELĠġTĠRĠLMESĠ VE UYGULAMALARI

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

ve denge sabitleri gibi bilgilere ulaşı şılabilir.

İNFLUENZA A VİRÜSÜNÜN TANISINA YÖNELİK ELEKTROKİMYASAL DNA BİYOSENSÖR TASARIMI

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

İletkenlik, maddenin elektrik akımını iletebilmesinin ölçüsüdür.

DENEY RAPORU. Kondüktometre ile letkenlik Ölçülmesi Simetri Elemenları ve Simetri lemleri (8.deney)

Kimyasal analiz : bir örnekteki bileşenleri v bileşenlerin konsantrasyonların bulmak için yapılan işlemi genel adıdır.

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

ÖZEL EGE L SES. HAZIRLAYAN Ö RENC LER: Tayanç HASANZADE Ahmet Rasim KARSLIO LU. DANI MAN Ö RETMEN: Mesut ESEN Dr. ule GÜRKAN

Her madde atomlardan oluşur

ATOM BİLGİSİ I ÖRNEK 1

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

KUARTZ KRİSTAL MİKROBALANS İLE DNA HİBRİDİZASYON TAYİNİ VE BAZI MADDELERİN DNA İLE ETKİLEŞİMİNİN BİYOSENSÖRLERLE ALGILANMASI

İYON TEPKİMELERİ. Prof. Dr. Mustafa DEMİR. (Kimyasal tepkimelerin eşitlenmesi) 03-İYON TEPKİMELERİ-KİMYASAL TEPKİMELERİN EŞİTLENMESİ 1 M.

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği

Araçlar: Çıkarma Parçaları şu şekilde etiketlenmiştir:

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

BOYAR MADDELERDE AKTİF KARBONUN ADSORPLANMA ÖZELLİĞİNE HİDROJEN PEROKSİTİN ETKİSİ

I. Sabit Kaynaklar, bunlar ısınma ve üretim amaçlı faaliyetlerin yapıldı ı yerlerdir.

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

Nitrik Oksit Sentaz ve Nitrik Oksit Ölçüm Yöntemleri

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ KİMYA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ORGANİK KİMYA LABORATUVARI DENEY 8 : YÜZEY GERİLİMİNİN BELİRLENMESİ

K213 ANALİTİK KİMYA I

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

Temiz Enerji Kaynaklar Uygulamalar. Pamukkale Üniversitesi Temiz Enerji Evi Örne i

Doğal Rb elementinin atom kütlesi 85,47 g/mol dür ve atom kütleleri 84,91 g/mol olan 86 Rb ile 86,92 olan 87

NANOMALZEMELERLE MODİFİYE EDİLMİŞ TEK KULLANIMLIK SENSÖRLERLE DOPAMİNİN ELEKTROKİMYASAL TAYİNİ

ve DEĞERLEND ERLENDĐRMERME

MEMS Tabanlı Elektrokimyasal Biyosensör Tasarımı ve Üretimi

KİMYA II DERS NOTLARI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ ECZACILIK FAKÜLTESİ. Hazırlayan Fikret KARABUDAK. Danışman Yrd. Doç. Dr. Vedat YILMAZ

KALEM GRAFİT ELEKTROTLA C VİTAMİNİ TAYİNİ

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

İ Ç İ NDEKİ LER. Çevre Mühendisliği ve Bilimi İçin Kimyanın Temel Kavramları 1. Fiziksel Kimya ile İlgili Temel Kavramlar 52.

Emisyon ve Hava Kalitesi Ölçüm Yöntemleri: Temel Prensipler

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ KİMYA ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

PH DEĞERİNİN TAYİNİ 1. GENEL BİLGİLER YTÜ ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÇEVRE KİMYASI I LABORATUVARI

BENZENİN NİTROLANMASINDA GRAFİTİN KATALİZÖR OLARAK ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

PERİYODİK CETVEL-ÖSS DE ÇIKMIŞ SORULAR

KİMYA-IV. Yrd. Doç. Dr. Yakup Güneş

Toprağın Katı ve Sıvı Fazı Arasındaki Etkileşimler

Analitik Kimya. (Metalurji ve Malzeme Mühendisliği)

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÖZEL EGE LKÖ RET M OKULU DO RULARIN DANSI HAZIRLAYAN: YANKI TURGUT DANI MAN Ö RETMEN: AY EGÜL GÜRKAN

8 Technology Boulevard Temple Bank, Riverway Phone: JUMO JUMO Fax: Internet:

KÜKÜRT ATOMU İÇEREN BAZI BİLEŞİKLERİN YÜK-TRANSFER KOMPLEKSLERİNİN SPEKTROFOTOMETRİK OLARAK İNCELENMESİ

BENZENİN NİTROLANMASINDA GRAFİTİN KATALİZÖR OLARAK ETKİSİNİN ARAŞTIRILMASI

ALETLİ ANALİZ YÖNTEMLERİ

1.ÜNİTE:KİMYA BİLİMİ KİMYA NE İŞE YARAR? KİMYA DİSİPLİNLERİ KİMYANIN BAŞLICA UYGULAMA ALANLARI

T.C. SÜLEYMAN DEMİREL ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

İÇERİK. Suyun Doğası Sulu Çözeltilerin Doğası

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

İÇERİK LİSTESİ PROJENİN AMACI

Sinterleme. İstenilen mikroyapı özelliklerine sahip ürün eldesi için yaş ürünler fırında bir ısıl işleme tabi tutulurlar bu prosese sinterleme denir.

Elektro Kaplamada Optimum Ko ullar

KİMYA II DERS NOTLARI

KOROZYON. Teorik Bilgi

DN SERİSİ Entegre Tip

MANYETİK DEBİMETRE. KULLANILAN SEKTÖRLER Kimya Petro Kimya Su Teknolojileri Otomasyon Uygulamaları DN SERİSİ TEKNİK ÖZELLİKLERİ

İÇİNDEKİLER 2

İçme Sularının Dezenfeksiyonunda Çinko Oksit Nanomateryalinin Kullanımı

TÜBİTAK-BİDEB KİMYA-2 ÇALIŞTAY Kalem Grafit Elektrotla C Vitamini Tayini. Proje Ekibi. Karbon (A-Grubu) Beste BALCI Seval ÖZYOL Mehmet KURT

TOPRAK TOPRAK TEKSTÜRÜ (BÜNYESİ)

Şekil 1. Metal-sulu ortam ara yüzeyinde metalin kimyasal şekil değiştirmesi

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

İkinci Basıma Ön Söz İlk Baskıya Ön Söz. Katkıda Bulunanlar. Semboller

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

Oksijen, flor ve neon elementlerinin kullanıldığı alanları araştırınız.

KANTİTATİF YAPI-ETKİ İLİŞKİLERİ ANALİZİNDE KULLANILAN FİZİKOKİMYASAL PARAMETRELER (QSAR PARAMETRELERİ)

Suyun Fizikokimyasal Özellikleri

Korozyon tanımını hatırlayalım

T.C. Ölçme, Seçme ve Yerleştirme Merkezi

Şekil Elektroanalitik tekniklerin sınıflandırılması

REDOKS REAKSİYONLARI UYGULAMALARI

Transkript:

2008 2009 Ö RET M YILI FEN BÖLÜMÜ YARI MA PROJES LAÇ TA IMA S STEMLER N N GEL T R LMES NE YÖNEL K ELEKTROK MYASAL UYGULAMALAR Proje Dalı: Kimya Proje Danı manı: Binnur ORAL (AKINER ) Proje Ö rencileri: Ebru Donk ve Deniz Yi iter (10-A sınıfı ö rencileri)

G R Elektrokimyasal sensörler (elektrokimyasal algılayıcı sistemler) Analitik Kimya da oldukça yaygın kullanımı olan cihazlardır. Bu cihazlara IUPAC tarafından literatürde getirilen tanım u ekildedir: Kimyasal bile iklere ya da iyonlara seçici ve tersinir bir ekilde cevap veren ve konsantrasyona ba ımlı elektriksel sinyaller olu turan küçültülmü cihazlara elektrokimyasal sensörler denir (1). Bu sensörler, yapılarına enzim, hücre, doku, antikor, DNA, vb. biyolojik maddelerin eklenmesiyle B YOSENSÖR adını almı lardır. Nitel ve nicel analiz yapabilen kompleks cihazlar olan biyosensörler, biyo (=biyolojik kökenli) ve sensör (= algılayıcı) kelimelerinden olu maktadır. Di er bir tanım ise; Biri biyokimyasal, di eri ise elektrokimyasal özellikte, birbiri içine geçmi iki çeviriciden olu an algılayıcı cihazdır denilebilir. Biyokimyasal çevirici analizlenecek madde ile etkile erek onu tanır. Bu etkile me sonucunda olu an madde (biyokimyasal ürün), elektrokimyasal çevirici tarafından okunabilir bir sayısal de ere çevirilir. Nükleik asitlerden olu an tanıma yüzeyleri, Analitik Kimya alanında her geçen gün daha ilgi çekici konular halini almaktadır. Bu tür tanıma yüzeyleri, bilinen elektrokimyasal biyosensörlere yeni ve ender boyutlarda özellikler eklemektedir. Bu geli me ile, elektrokimyasal DNA biyosensörlerinin gelecekte hasta ba ında yapılacak doktor gözetimindeki analizlerde çok önemli bir rol oynayaca ı kesindir. Elektrokimyasal yöntemlerle birlikte DNA nın nitel ve nicel analizini yapma amacına yönelik tasarlanan biyosensörlerde tanıma yüzey katmanı olarak DNA kullanılmasına ilgi artmaktadır (2-4). Nükleik asit(dna) tanıma yüzeyi içeren biyosensörler, bu yüzey ile etkile ime giren analizlenecek maddenin (karsinojen maddeler, ilaçlar vb.) etkile im mekanizmasının aydınlatılması veya miktarının tayininde veya DNA daki baz dizisi belli bölgelerdeki hibridizasyon olaylarının izlenmesi gibi amaçlarla kullanılabilir (5-27). Analizlenecek maddenin, DNA ile etkile mesi sonucunda, incelenen maddenin veya DNA daki bir bazın sinyalinde meydana gelecek de i iklikler sayesinde tayini yapılabilmektedir. Bazı ilaç molekülleriyle DNA' nın etkile mesi (özellikle de antikanser özellik ta ıyan ilaç molekülleri ile etkile im) ve bu etkile menin geli tirilen yeni yöntemlerle tayin edilmesi; yeni ilaç tasarımları için çok önemlidir. Yine bazı maddelerin (çevresel kirlilik ajanları, toksik molekül, vb.) çift sarmal DNA ile interkalasyon (düzlemsel yapıdaki maddenin DNA çift sarmalı arasına girerek yerle mesi), baza seçimli ba lanma vb. yollarla etkile imi sonucu bir ürünün olu ması, bu ürüne duyarlı elektrokimyasal DNA biyosensör tasarımını getirmi tir. Bir kimyasal maddenin veya metabolitin DNA ile etkile imi sonrasında DNA da olu abilecek yan ürünlerin (=adduct) kısa zamanda tespiti kanser ara tırmaları için çok önemlidir (9). Madde-DNA etkile iminin sonucunda, çalı manın türüne göre elde edilen madde sinyali ya da DNA daki bir bazın sinyalindeki artma veya azalmaya ba lı olarak elektrokimyasal tayin gerçekle tirilmektedir. Bu amaçla kullanılan DNA modifiye edilmi camsı karbon elektrotlar (GCE), karbon pastası elektrotlar (CPE), perde baskılı karbon (SCPE) ve altın perde baskılı elektrotlar (Au-SCPE), Altın elektrotlar (AuE) ve asılı civa damla elektrodu (HMDE) incelenen maddelerin mikromolar ve hatta nanomolar konsantrasyonlarının dahi, kısa bir biriktirme a aması sonrası güvenli ölçümlerini mümkün kılmaktadır (10-14). Çalı mamızın amacı, manyetik partikül yüzeyine tutturulan antikanser ilaç olan Daunorubisin (DNR) in, etkin manyetik ayırma ve tek kullanımlık elektrokimyasal

sensör teknolojisi ile tayin etmek ve gelecekte hedeflenen ilaç ta ıma sistemlerinin izlenmesine yönelik mevcut yöntemlere kıyasla daha kolay, daha ucuz, daha hızlı, daha seçimli ve güvenli bir ekilde tanımlanmasına yönelik alternatif bir yöntem tasarlamaktır. GEL ME ELEKTROK MYA Maddenin elektrik enerjisi ile etkile mesini ve bunun sonucunda olu an kimyasal dönü ümleri, fiziksel de i iklikleri ve kimyasal enerjinin elektrik enerjisine çevrilmesini inceleyen bilim dalı, elektrokimya olarak tanımlanır. Elektrokimyasal tepkimeler, yükseltgenme-indirgenme türü tepkimelerdir; elektron transferi veya geçi i söz konusudur ve elektrokimyasal hücre adı verilen bir hücrede yürütülür. Analizi yapılacak çözelti, bir elektrokimyasal hücrenin parçası oldu unda çözeltinin elektrokimyasal özelliklerine dayanan bir grup kantitatif analitik yöntemin incelenmesi elektroanalitik kimya nın kapsamına girmektedir. Elektroanalitik teknikler, çok dü ük tayin sınırlarına ula abilirler ve elektrokimyasal yöntemlerin uygulanabildi i sistemler hakkında, bilgileri de içeren çok fazla sistemi karakterize eden bilgiler verirler. Elektroanalitik yöntemler, di er analiz yöntemlerine göre bazı üstünlüklere sahiptirler. Birincisi, elektrokimyasal ölçümler ço u kez bir elemente, moleküle veya tepkime sonunda olu an ürüne özel bir yükseltgenme basama ı için spesifiktir. Elektroanalitik yöntemlerin ikinci bir önemli üstünlü ü de, kullanılan cihazların di er yöntemlerde kullanılan cihazlara nispeten ucuz olmasıdır. Bir elektrokimyasal tepkimenin olu abilmesi için, incelenen maddeyi içeren bir çözelti, maddenin kimyasal dönü üme u radı ı elektrot sistemi (genellikle üçlü elektrot sistemi) ve bu elektrotları birbirine ba layan bir çevirim sistemi (transducer) gereklidir. Çözelti olarak elektriksel iletkenli i sa lamak amacıyla tampon çözelti kullanılır. Çe itli elektrolitik yöntemler ile Do ru akım (DC), Diferansiyel Puls (DPV), Dönü ümlü Voltametri (CV) vb. de belirli potansiyel aralı ında tarama yapılarak meydana gelen akım iddeti ölçülür. Akım, difüzyona ba lı olarak olu tu undan dolayı burada ölçülen difüzyon akımıdır. Difüzyon hızı akım ile do ru orantılıdır. Difüzyon, elektrot yüzeyinin yakınındaki difüzyon tabakasında olu ur. VOLTAMETR VE ESASLARI Elektroda uygulanan gerilimin(potansiyelin) bir fonksiyonu olarak akımın ölçülmesine dayanan elektrokimyasal yönteme voltametri denir. Uygulanan gerilimin ölçülen akım de erlerine kar ı çizilen grafi ine voltamogram denir. Voltametride, herhangi bir maddenin elektrokimyasal davranı ını incelemek için elektroda uygulanabilecek gerilim aralı ının sınırları, kullanılan çalı ma elektrodunun ve kullanılan çözücü ve elektrolit türlerine ba lıdır. Tarihsel olarak, voltametri Çekoslavak kimyacı Jaroslav Heyrovsky tarafından 1920 lerin ba ında geli tirilen ve voltametrinin özel bir tipi olan polarografi tekni ine dayanarak geli tirilmi tir. Voltametrinin hala önemli bir kolu olan polarografinin di er voltametrik tekniklerden en büyük farkı çalı ma elektrodu olarak bir damlayan civa elektrodunun (DCE) kullanılmasıdır. Voltametri, inorganik, fiziko ve biyokimyacılar tarafından çe itli ortamlarda olu an yükseltgenme ve indirgenme i lemlerinin incelenmesi, yüzeydeki adsorpsiyon i lemlerinin ara tırılması ve kimyasal olarak modifiye edilmi elektrot yüzeylerinde gerçekle en elektron aktarım mekanizmalarının aydınlatılması gibi analitik olmayan amaçlar için de oldukça yaygın bir ekilde kullanılmaktadır.

Voltametrik Cihazlar: Voltametrik analizde kullanılacak cihazlar, elektrokimyasal hücre, analizlenecek madde ve destek elektrolit adı verilen elektrolitin a ırısını içeren bir çözeltiye daldırılmı üç elektrottan yapılmı tır. Tanım olarak; 1) Çalı ma elektrodu; tasarımı yapılacak bir biyosensör bu üçlü sistemlerde kullanılabilmektedir. Bu elektrot, yüzeyinde analizlenecek maddenin yükseltgendi i veya indirgendi i elektrottur. 2) Referans elektrot; Referans elektrot, potansiyeli deney süresince sabit kalan bir elektrottur. Ag / AgCl veya doygun kalomel elektrot (DKE) kullanılabilir. 3)Yardımcı elektrot; Platin bir tel veya bir civa havuzu eklinde olan ve elektri in çözelti içinden çalı ma elektroduna aktarılmasını sa layan kar ıt elektrottur. Bu elektrot, çalı ma elektrodu ile bir çift olu turan fakat ölçülen potansiyelin büyüklü ünün tayininde rol oynamayan bir elektrottur. ekil-1, üçlü elektrot sistemini göstermektedir. ekil 1 : Üçlü elektrot sistemi Voltametride kullanılan çalı ma elektrotları Çalı ma elektrodunun yapımında kullanılan iletken malzeme, platin ya da altın gibi inert bir metal; karbon, pirolitik grafit ya da camsı karbon; kalay oksit ya da indiyum oksit gibi yarı-iletken veya bir civa filmi ile kaplanmı bir metal olabilir. Bu elektrotlar çe itli ekil ve büyüklükte olabilmektedirler ve biyosensör tasarımı için en uygun ekilde geli tirilmektedirler. Bu tür elektrotların kullanıldı ı potansiyel aralı ının tespiti çok önemlidir. Özellikle de bu potansiyel aralı ı, sulu çözeltilerde sadece elektrot malzemesine de il, aynı zamanda bu elektrotların daldırıldı ı çözeltinin bile imine ba lı olarak da de i ir. Pozitif potansiyel sınırları genellikle moleküler oksijen verecek ekilde, suyun yükseltgenmesi sonunda olu an büyük akımlarca belirlenir. Negatif potansiyel sınırları yine suyun indirgenmesi sonunda olu an hidrojenden kaynaklanır. Kullanılan çalı ma ortamına göre çalı ma elektrotları için seçilen potansiyel aralıkları ; civa elektrodu için 1 M H 2 SO 4 çalı ma ortamında, (-0,8 V) ile (+0,4 V) aralı ı ve 1 M KCl çalı ma ortamında, (-1,6 V) ile (+0,2 V) aralı ıdır. Karbon elektrodu için ise, 1 M HClO 4 ortamında, (+0,2 V) ile (+1,8 V) aralı ı ile, 0,1 M KCl ortamında (-1,0 V) ile (+1,2 V) aralı ıdır.

Karbon elektrotlar : Karbon elektrotlar, özellikle çok ucuz olmaları ve geni bir potansiyel aralı ında çalı ma yapılmasına olanak verdi inden dolayı elektrokimyasal analizlerde sık kullanılır. Ancak, karbonun, yüksek bir yüzey aktivitesi vardır ve bu nedenle organik bile ikler tarafından kolayca kirletilebilir. Hidrojen, hidroksil ve karboksil grupları ve hatta kinonlar ile karbon yüzeyinde ba lar olu abilmektedir. Bu fonksiyonel grupların varlı ı nedeniyle karbon yüzeyine birçok de i ik madde tutturulabilir. Karbon elektrotların çe itleri: Karbon Pastası Elektrodu (CPE): Grafit tozunda bulunan karbon moleküllerinin düzlemsel ve aromatik halkalar halinde dizilimi, ekil-2' de görülmektedir. Zayıf ba ları ile birbirine ba lanmı olan bu tabakalar arasında hızlı bir elektron alı veri i olabilmektedir. ekil 2. Grafit tozunda bulunan karbon moleküllerinin dizilimi. ekil 3. Karbon pastası elektrodu. CPE, ucuz olması, yüzey yenilenmesinin kolay olması, dü ük artık akımlar olu turması nedeniyle tercih edilmektedir (15,16). Ba layıcı madde olarak, Nujol (mineral ya ), parafin ya ı, silikon ya ı ve bromonaftalen kullanılmaktadır. Elektrot aktivitesine pasta bile iminin büyük etkisi vardır. Ba layıcı organik sıvı oranı arttıkça, elektron transfer hızı azalmaktadır. CPE'nin en önemli sakıncası, yeterli miktarda organik çözgen içeren çözeltilerde kullanıldı ı zaman, karbon pastası çözeltide da ılmaktadır. Kalem grafit elektrodu: Çalı mada kullanılan kalem grafit elektrot (PGE); grafitten olu mu olup, Tombo HB kalem uçlarının 3 cm boyutunda kesilmesiyle hazırlandı.

ekil 4: Kalem ucu elektrot. B YOSENSÖR Biyosensörler biyolojik tepkimelerde hedef analizlenecek maddeleri tayin etmek için kullanılan küçük algılayıcı cihazlardır. Birbiri içine geçmi biri biyokimyasal, di eri elektrokimyasal özellikteki iki çeviriciden olu maktadır. Biyokimyasal kısmın görevi analizlenecek maddeyle etkile erek onu tanımaktır. Bu tanıma olayının sonucunda bir biyokimyasal ürün de olu abilmektedir. Biyosensörün ikinci kısmı olan elektrokimyasal kısım ise, bu tanıma olayını okunabilir (ölçülebilir) bir sayısal de ere çevirmekle görevlidir (15). ekil 5: Biyosensörün yapısı. deal bir biyosensörün sahip olması gereken özellikler: 1. Seçicilik 2. Kullanım Ömrü 3. Kalibrasyon Gereksinmesi 4. Tekrarlanabilirlik 5. Stabilite 6. Yüksek Duyarlılık 7. Yeterli Düzeyde Tayin Sınırı 8. Geni Ölçüm Aralı ı 9. Hızlı Cevap Zamanı 10. Hızlı Geriye Dönme Zamanı 11. Basitlik ve Ucuzluk 12. Küçültülebilirlik ve Sterilize edilebilirlik

DENEYSEL BÖLÜM KULLANILAN C HAZLAR VE K MYASAL MADDELER Ölçümler ve deneyler esnasında kullanılan tüm cihaz, donanım ve yazılımlar; Terazi (Mettler Toledo AB204-S ) ph-metre (Orion 420A) Manyetik karı tırıcı (Biosan MS 3000) Vorteks (Biosan V1) Potansiyostat (AUTOLAB 302, GPES 4,9 yazılımlı; Eco Chemie,Hollanda) Manyetik Ayırıcı (Sigris, A.B.D) Ag/AgCl referans elektrot (BAS) Platin tel (Yardımcı elektrot olarak kullanıldı) Çalı ma elektrodu (kalem grafit elektrot-pge) Asetik Asit (%99-100) (Merck) Manyetik partiküller (Dynal Biotech ASA)) Hidroklorik asit (%37) (Merck) Sodyum Hidroksit (Merck) Daunorubisin (Sigma) Tris (hidroksimetil)aminometan hidroklorür (Sigma) Sodyum klorür (Sigma) Tüm çalı malarda sterilize edilmi deiyonize su kullanıldı. Deneysel çalı malar oda sıcaklı ında (25.0 0.5) C de gerçekle tirildi. ekil 7. Deneylerde kullanılan bilgisayara ba lı elektrokimyasal ölçüm cihazı

ekil 8. Deneylerde kullanılan üçlü elektrot sistemi. Kullanılan elektrotların hazırlanı ı Kalem Ucu Grafit Elektrot (PGE) hazırlanı ı: Grafit uç içeren kalem elektrodun tekrarlanabilirli inin daha iyi olması, daha dü ük tayin sınırı, ucuz ve tek kullanımlık olması sebebiyle bu elektrodun kullanılmasına artan bir ilgi bulunmaktadır (16,22). Çalı mada kullanılan kalem ucu elektrot; Tombo HB kalem uçlarının 3 cm boyutunda kesilmesiyle hazırlandı. Manyetik partiküllere dayalı sistemin ilaç algılamaya yönelik uygulamaları: Çalı mamızda manyetik partiküller (MNP) ve bu partiküllerin prosedüre göre hazırlanması ve ayrılmasında, MCB 1200 Biyomanyetik ayırma platformu kullanıldı. Antikanser ilaç Daunorubisin (DNR) nin manyetik partikül yüzeyine tutturulması i lemlerinde a a ıdaki prosedür izlenerek gerçekle tirildi (16): 3 μl manyetik partiküller (MNP) 1.5 ml lik ependorf tüpüne transfer edildi ve üzerine 50 μl, 5 mm Tris tampon (TBS) çözeltisi ilave edilerek 5 dakika yıkandı ve daha sonra yıkama çözeltisi ortamdan uzakla tırıldı. Ortama farklı konsantrasyonlardaki DNR çözeltisinden 25 μl ilave edildi ve 5 dakika boyunca karı tırılarak DNR nin partikül yüzeyine tutturulması sa landıktan sonra çözelti ortamdan uzakla tırıldı. Manyetik partiküller, 5 mm fosfat tamponu (PBS) ile 5 dak süreyle yıkandı. Daha sonra yıkama çözeltisi ortamdan uzakla tırıldı. Yıkama i leminden sonra partiküllere, alkali hidroksit çözeltisi ile muamele edildi. Alkali muamelesi basama ından sonra örnek üzerine, asetat tamponu (ABS) ilave edildikten sonra, çözelti viyal içine transfer edildi. Daha sonra yüzeyi aktive edilmi elektrot PGE, adsorpsiyon i lemi için, bu viyallere daldırıldı. Elektrotlar süre sonunda ABS ile yıkandıktan sonra, DPV ölçümü için, ABS içeren elektrokimyasal hücredeki üçlü elektrot sistemine yerle tirildi. Voltametrik ölçüm: Üçlü elektrot sistemi elektrokimyasal hücre içine daldırıldı ve daha sonra voltametrik ölçüm gerçekle tirildi. DNR yükseltgenme sinyali, DPV tekni i ile ölçüldü. Aynı deneysel ema, ortamda DNR yokken tekrarlandı.

BULGULAR VE TARTI MA: Manyetik partiküllere dayalı sistemin ilaç algılamaya yönelik uygulamalar ile ilgili bulgular: Manyetik partiküllere dayalı sistemde, farklı konsantrasyonlarda DNR nin partikül yüzeyine tutturulması sonrasında +0.55 V civarında görülen DNR yükseltgenme sinyali DPV yöntemiyle ölçüldü. Elde edilen voltamogram ve histogram sırasıyla, ekil 9 ve 10 da gösterildi. ekil 9: Manyetik partiküllere dayalı sistemde, farklı DNR konsantrasyonlarında PGE ile ölçülen DNR yükseltgenme sinyallerini gösteren voltamogram: (a) 0, (b) 2, (c) 4, (d) 6, (e) 8, (f) 10 ve (g) 12 M DNR konsantrasyonlarında ölçülen DNR yükseltgenme sinyallerini göstermektedir.

ekil 10: Manyetik partiküllere dayalı sistemde, farklı DNR konsantrasyonlarında PGE ile ölçülen DNR yükseltgenme sinyallerini gösteren histogram. Manyetik partiküllere dayalı sistemin ilaç algılamaya yönelik uygulamalara ili kin tartı ma ve sonuç: Manyetik partiküllere dayalı sistemde, 2-12 μm aralı ında de i en konsantrasyonlarda DNR nin partikül yüzeyine herhangi bir ba layıcı ajan kullanılmaksızın tutturulması sonrasında, +0.55 V civarında görülen DNR yükseltgenme sinyalleri kalem grafit elektrot (PGE) ile ölçüldü ve elde edilen histogram ( ekil 9 ve 10) incelendi inde, DNR yükseltgenme sinyalinin, 2-10 μm aralı ında de i en DNR konsantrasyonlarında a amalı bir ekilde arttı ı, 10 μm DNR konsantrasyon de erinden itibaren azaldı ı görüldü. Literatürde farklı ilaçların di er ilaç ta ıma sistemlerinin yüzeylerine tutturulmasına yönelik çalı malar sonucunda, elde etti imiz sonuca paralel sonuçlar gözlendi i saptandı (28). Çalı mamızda geli tirdi imiz bu sensör teknolojisi ile, daha az madde kullanılarak, partikül yüzeylerine ilaçların immobilize edilebilece i gösterilirken; bu sayede, gelecekte tedavide kullanılabilecek ilaç ta ıma sisteminin ve daha duyarlı, daha ucuz bir yöntemle, daha kısa sürede sonuçlanabilecek bir elektrokimyasal ilaç analizininde mümkün olabilece i dü ünülmektedir. TE EKKÜR Çalı malarımız sırasında bize danı manlık yapan Doç. Dr. Kadriye Arzum Erdem Gürsan a, doktora ö rencisi Hakan Karadeniz e, yüksek lisans ö rencisi Ecz. Ayfer Turan a ve Özel Ege Lisesi Kimya ö retmeni Binnur Oral a (Akıneri); gereksinim duydu umuz cihaz ve malzemelerinin kullanımına izin veren Ege Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi ne te ekkür ederiz.

KAYNAKÇA 1. Wang, J.; Rivas, G.; Cai, X.; Palecek, E.; Nielsen, P.; Shiraishi, H.; Dontha, N.; Luo, D.; Parrado, C.; Chicharro, M.; Farias, P. A. M.; Valera, F. S.; Grant, D. H.; Ozsoz, M.; Flair, M. N. Anal. Chim. Acta, 1997, 347, 1. 2. Wang, J.; Cai, X.; Rivas, G.; Shiraishi, H.; Farias, P. A. M.; Dontha, N. Anal. Chem., 1996, 15, 2629. 3. Wang, J.; Rivas, G.; Cai, X.; Dontha, N.; Shiraishi, H.; Luo, Valera, F. S. Anal. Chim. Acta, 1997, 337, 41. 4. Wilson, E. K. Chem. & Engin. News, 1998, 76, 21. 5. Wang, J. Biosensors & Bioelectronics, 1998, 13, 757. 6. Wang, J.; Rivas, G.; Cai, X.; Chicharro, M.; Parrado, C.; Dontha, N.; Begleiter, A.; Mowat, M.; Palecek, E.; Nielsen, P. E. Anal. Chim Acta, 1997, 344, 111. 7. Karadeniz, H.; Erdem, A.; Caliskan A.; Pereira C. M.; Pereira E. M.; Ribeiro J. A.; Electrochemistry Communications, 2007, 9, 2167. 8. Wang, J.; Rivas, G.; Fernandes, J. R.; Paz, J. L. L.; Jiang, M.; Waymire, R. Anal. Chim. Acta, 1998, 375, 197. 9. Mikkelsen, S. R. Electroanalysis, 1996, 1, 8. 10. Millan, K. M.; Saraullo, A.; Mikkelsen, S. R. Anal. Chem., 1994, 66, 2943. 11. Erdem, A.; Kerman, K.; Meric, B; Akarca, U. S.; Ozsoz, M. Electroanalysis, 1999, 11, 586. 12. Erdem, A.; Meric, B.; Kerman, K.; Dalbasti, T.; Ozsoz, M. Electroanalysis, 2001, 13, 219. 13. Erdem, A.; Kerman, K.; Meric, B; Akarca, U. S.; Ozsoz, M., Anal. Chim. Acta, 2000, 422, 139. 14. Karadeniz, H.; Alparslan, L.; Erdem, A.; Karasulu, E. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2007, 45, 322. 15. Coulet, P. R. (1991). What is a Biosensor?, Chapter 1; Biosensor principles and applications, Editörler; L.J.Blum, P.R. Coulet, Marcel Dekker Inc., New York, 1-6 16. Wang, J.; Kawde, A.-N.; Erdem, A.; Salazar M. A.; Analyst, 2001, 126, 2020. 17. Wang, J. Nucl. Acids Res., 2000, 28, 3011. 18. Palecek, E.; Fojta, M. Anal. Chem., 2001, 73, 75A. 19. Erdem, A.; Ozsoz, M. Anal. Chim. Acta, 2001, 437, 107. 20. Erdem, A.; Ozsoz, M. Turkish Journal of Chemistry, 2001, 25, 469. 21. Jelen, F.; Erdem, A.; Palecek, E. Bioelectrochemistry, 2002, 55, 165. 22. Karadeniz, H.; Gulmez, B.; Sahinci, F.; Erdem, A.; Kaya, I.G.; Unver, N.; Kivcak, B.; Ozsoz, M. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2003, 33, 295. 23. Querioz, M.R.P.; Castanheira, E.M.S.; Carvalho, M.S.D.; Abreu, A.S.; Ferreira, P.M.T.; Karadeniz, H.; Erdem, A. Tetrahedron, 2008, 2, 382. 24. Erdem, A.; Ozsoz, M. Electroanalysis, 2002, 14, 965. 25. Wong, E.; Giandomenico, C.M. Chem. Rev., 1999, 99, 2451. 26. Ozsoz M., Erdem A., Kara P., Kerman K., Ozkan D. (2002). Electroanalysis, 15: 613-619. 27. Erdem, A.; Kosmider, B.; Osiecka, R.; Zyner, E.; Ochocki, J.; Ozsoz, M. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2005, 38 (4), 645. 28. D Emanuele, A.; Attwood, D., Advanced Drug Delivery Reviews, 2005, 57, 2147-62.