Elektrokemilüminesans Yöntemi ile Kağıt Tabanlı Mikroakışkan Elektrokimyasal Sensör Kullanılarak Seçici ve Hassas L-Phe Tayini

TÜBİTAK Projesi, 2019 - 2021

Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
Başlama Tarihi: Şubat 2019
Bitiş Tarihi: Ağustos 2021

Proje Özeti

Fenilketonüri (PKU), fenilalanin hidroksilaz (PAH) geninin fenilalanini (L-Phe) tirozine (Tyr) dönüştürememesi ve kanda L-Phe seviyesinin artmasına neden olan genetik olarak aktarılan metabolik bir hastalıktır. Tedavi edilmediği durumlarda zekâ geriliğine ve merkezi sinir sisteminde gelişim bozukluğuna neden olur. Bu sebeple, kanda L-Phe seviyesinin ölçülmesi PKU tanısının konması ve sonrasında diyet yönetiminde kritik rol oynar. Literatürde yeni doğan taramasında L-Phe tayinine yönelik birçok yöntem rapor edilmiştir. Fakat bu yöntemlerin rutin analizler için çok zaman alıcı olması, pahalı ve karmaşık cihaz kullanımı ve deneyimli personel gereksinimi gibi dezavantajları vardır. Tüm bu nedenler yüzünden erken tanı ve tarama testlerini basit ve doğru bir şekilde yürütmek için hızlı, düşük maliyetli ve kolay uygulanabilir yeni bir yöntem geliştirilmesi ihtiyacı doğmuştur.

Bu projenin amacı kan örneğinde minimum ön hazırlık aşaması gerektirecek ve hızlı bir L-Phe tayin yönteminin geliştirilmesidir. Projede gerçek örnek uygulamaları Seronorm marka serum eşleniği(SeronormTM-Paediatric) (Önerilen projede hastalardan veya bebeklerden herhangi bir kan toplanmayacak daha önce toplanan kanlar kesinlikle kullanılmayacaktır) kullanılarak gerçekleştirilecektir. Önerilen proje kapsamında, kağıt tabanlı mikroakışkan elektrokimyasal çip sistemi ile seçici ve hassas bir şekilde L-Phe tayini elektrokemilüminesans ölçümlerle gerçekleştirilecektir. Dolayısıyla PKU’nun erken tanısı için hasta başı sistemlerinde uygulanabilir yeni bir yöntem olarak düşünülmektedir.

EKL, elektron transfer reaksiyonu sonucu elektrot yüzeyinde oluşan türlerin yaptığı ışımadır. EKL sistemi elektrokimyasal ve spektroskopik yöntemlerin bir kombinasyonudur. Bu sayede basit, stabil, yüksek hassasiyet, geniş çalışma aralığına sahip olma, yüksek oranda azaltılmış girişim etkisi ve düşük örnek hacmi gereksinimi gibi birçok eşsiz avantajlara sahiptir. Amaçlanan projede kağıt tabanlı ve mikroakışkan sistemleri ile EKL’nin birleştirilmesi planlandığı için, yöntem ASSURED ((i)düşük maliyetli, (ii)duyarlı, (iii)seçici, (iv)kullanım kolaylığı olan, (v)kararlı ve hızlı, (vi)basit, (vii)kolay ulaşılabilir) kriterlerini sağlayan güçlü bir analitik teknik olacaktır. Bu yönüyle önerilen projenin literatürde bir ilk olması planlanmaktadır.

Önerilen projede; i) kağıt tabanlı elektrotların tasarımı ve hazırlanması, ii) fenilalaninin enzimatik reaksiyonunun gerçekleşeceği mikroakışkan çipin geliştirilmesi, iii) elektrot yüzey alanının artırılması için kullanılacak olan nanoparçacıkların sentezi ve karakterizasyonu, iv) hazırlanan nanoparçacıkların çalışma elektrodunun modifikasyonunda kullanılması ve EKL sinyallerinin elde edilmesi, v) geliştirilen EKL sisteminin optimizasyonu, validasyonu ve gerçek örnekler (Ticari kontrol serumu (SeronormTM-Paediatric) kullanılarak) için uygulanabilirliğinin gösterilmesi ulaşılmak istenen hedeflerdir.