Development of Galactose Biosensor Based on Ruthenium Mediator Complex

Abstract

Galaktoz seviyesinin ölçümü, galaktozemi ve galaktoz intoleransı açısından klinik önem taşır. Özellikle yenidoğanlarda hemen tespit edilmemesi ölümcül sonuçlar doğurabilir. Teşhis konduktan sonra da galaktozun diyetten çıkarılması gerekir. Dolayısıyla hem kan hem de diyette özellikle süt ve süt ürünlerinde galaktozun tayini büyük önem taşır. Literatür verilerinde galaktoz tayini için geliştirilen yöntemler spektrofotometre, kromatografi, kütle spektrometresi gibi ön işlem ve pahalı ekipman gerektiren, zaman alıcı ve nispeten yavaş yöntemlerdir. Bu çalışmanın amacını da galaktoz tayini için hızlı, spesifik, ucuz elektrokimyasal bir biyosensör sistemi geliştirilmesi oluşturmaktadır. Biyokomponent olarak Galaktoz Oksidaz (GaOX) enzimi kullanılan bu çalışmada, çalışma elektrodu olarak Rutenyum mediyatör kompleksi içeren karbon pasta elektrot kullanılmıştır. GaOX enzimi pasta yapısı içerisinde immobilize edilmiştir. Çalışmanın özgünlüğünü pasta yapısı içerisinde kullanılan Rutenyum mediyatör sisteminin kullanılması oluşturmaktadır. Elektrot yapım aşamaları döngüsel voltammetri (CV) yöntemiyle karakterize edilirken, optimizasyon ve karakterizasyon çalışmaları 0&0.9 V arası DP, ve 0.5 V’ta amperometrik ölçümler yoluyla gerçekleştirilmiştir. Çalışmalarda ayrıca çalışma tamponu içerisinde 1 mM p-benzokinon mediyatör sistemi kullanılmıştır.Optimizasyon çalışmaları sonu optimum pH 6,5, optimum sıcaklık ise 30 oC olarak bulunmuştur. Geliştirilen biyosensörün doğrusal tayin aralığı 0.05 – 1 mM arası bulunurken, tekrarlanabilirliği 0.25 mM galaktoz için ortalama 0.24 mM, standart sapma ± 0.021 ve varyasyon katsayısı (%VK) %8,3 olarak bulunmuştur. Girişim etkisi denemesinde herhangi bir girişim gözlenmemiştir. Örnek denemesi liyofilize serum ve laktozsuz süt örneklerinde yapılmış ve % geri elde hesaplanmıştır. Bu projede kullanılan Rutenyum mediyatör kompleksinin biyosensör yapımında kullanılmasına literatürde çok az rastlanılmış olmakla birlikte bu çalışmayla ilk defa bir galaktoz biyosensöründe ve ilk defa bir karbon pasta elektrotla kullanımı gerçekleştirilmiştir.