Development of Galactose Biosensor Based on Ruthenium Mediator Complex
Open Access
- 1 December 2023
- journal article
- research article
- Published by Igdir University in Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi
- Vol. 13 (4) , 2769-2779
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.Keywords
Funding Information
- YOK (Yok)
This publication has 36 references indexed in Scilit:
- Development of an amperometric screen-printed galactose biosensor for serum analysisAnalytical Biochemistry, 2013
- Biosensors: sense and sensibilityChemical Society Reviews, 2013
- Colorimetric quantification of galactose using a nanostructured multi-catalyst system entrapping galactose oxidase and magnetic nanoparticles as peroxidase mimeticsThe Analyst, 2012
- A mediated polyphenol oxidase biosensor immobilized by electropolymerization of 1,2-diamino benzeneBioelectrochemistry, 2010
- Carbon Paste Electrodes in Facts, Numbers, and Notes: A Review on the Occasion of the 50‐Years Jubilee of Carbon Paste in Electrochemistry and ElectroanalysisElectroanalysis, 2008
- Glucose oxidase, lactate oxidase, and galactose oxidase enzyme electrode based on polypyrrole with polyanion/PEG/enzyme conjugate dopantSensors and Actuators B: Chemical, 2005
- Free cholesterol fiber-optic biosensor for serum samples with simplex optimizationBiosensors and Bioelectronics, 1997
- Determination of Galactose in Human Blood by High‐Performance Liquid Chromatography: Comparison with an Enzymatic Method and Application to the Pharmacokinetic Study of Galactose in Patients with Liver DysfunctionJournal of Pharmaceutical Sciences, 1995
- Galactosemia: screening and diagnosisClinical Biochemistry, 1991
- Fruits and vegetables are a source of galactose: Implications in planning the diets of patients with GalactosaemiaJournal of Inherited Metabolic Disease, 1990