Farklı Kanser Türlerinin Nöron Spesifik Enolaz Biyomarker ile Erken Teşhisi için Yenilikçi SPR Tabanlı Biyosensör Tasarımı

ÇEVRİMLİ B. S. (Yürütücü), YILMAZ F., BÜLBÜL A.

Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje, BAP Araştırma Projesi, 2025 - Devam Ediyor

Proje Türü: Yükseköğretim Kurumları Destekli Proje
Destek Programı: BAP Araştırma Projesi
Başlama Tarihi: Ocak 2025
Bitiş Tarihi: Devam ediyor

Proje Özeti

ÖZET Proje Başlığı: Farklı Kanser Türlerinin Nöron Spesifik Enolaz Biyomarker ile Erken Teşhisi için Yenilikçi SPR Tabanlı Biyosensör Tasarımı

Nöron-spesifik enolaz (NSE), agresif nöroendokrin tümörlerin ve akut nörolojik yaralanmaların erken teşhisi, evrelemesi ve uzun süreli izlenmesi için hayati bir klinik biyobelirteçtir. Klinik önemine rağmen, geleneksel immünolojik test yöntemlerinin sınırlamalarını aşmak için hassas, maliyet etkin ve etiketsiz tanı araçlarına sürekli bir ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, NSE'nin gerçek zamanlı tespiti için moleküler baskılanmış polimer (MIP) teknolojisine dayalı ultra hassas bir yüzey plazmon rezonans (SPR) biyosensörünün üretimi rapor edilmiştir. Sensör arayüzü, metal koordinasyon etkileşimleri yoluyla özelleştirilmiş, yüksek afiniteli tanıma boşlukları oluşturmak üzere tasarlanan poli(HEMA-MAH) nanofilmi içerisine altın nanopartiküllerin (AuNP'ler) entegre edilmesiyle mühendislik süreçlerinden geçirilmiştir. Temas açısı, AFM ve SEM aracılığıyla gerçekleştirilen yüzey karakterizasyonu, önemli ölçüde artırılmış yüzey pürüzlülüğüne (Ra: 11,85 ± 2,1 nm) sahip nanoyapılı bir algılama tabakasının başarıyla oluştuğunu doğrulamıştır.

Kinetik ve izoterm çalışmaları, Au-MIP SPR sensörünün 0,15–500 nM gibi geniş bir dinamik aralık, 0,15 nM düzeyinde rekabetçi bir gözlenebilme sınırı (LOD) ve baskılanmış boşlukların heterojen dağılımını yansıtan Langmuir-Freundlich modeline (R²=0,9945) en uygun bağlanma dinamikleri sergilediğini göstermiştir. İnsan serum albümini (HSA) ve immünoglobulin G (IgG) proteinlerine karşı yürütülen çapraz reaksiyon çalışmaları, baskılanmış boşlukların baskılanmamış (NIP) yüzeylere kıyasla üstün seçiciliğini kanıtlamıştır. Ayrıca, geliştirilen biyosensör, %1,5'in altındaki bir RSD değeri ile çoklu rejenerasyon döngüleri boyunca yüksek bağlanma kapasitesini koruyarak mükemmel yeniden kullanılabilirlik sergilemiştir. Son olarak, klinik uygulanabilirliği değerlendirmek amacıyla sensör, gerçek insan serumu ve idrar matrisleri kullanılarak test edilmiş; karmaşık biyolojik sıvılarda hedef biyobelirteci güvenilir bir şekilde izole edip tespit etmiştir. Bu sonuçlar, geliştirilen nanoyapılı MIP-SPR platformunun onkoloji ve nörokritik bakımda hasta başı (PoC) uygulamaları için güçlü bir tanı aracı olma potansiyelini vurgulamaktadır.

Anahtar Kelimeler: Nöron-spesifik enolaz, Yüzey plazmon rezonans, Moleküler baskılama, Altın nanopartiküller, Kanser biyobelirteçleri.