33. Ulusal Biyokimya Kongresi, İzmir, Türkiye, 26 - 30 Ekim 2022, ss.10
Amaç:
Ana
nöral MAP (mikrotübül ilişkili protein) olarak bilinen, hücresel iletimde yer
alan mikrotübüllerin stabilize edilmesine katkıda bulunan ve disfonksiyonu esas
olarak özellikle Alzheimer hastalığı (AH) gibi nörodejeneratif hastalıklarla
ilişkili olduğu bildirilen tau proteininin duyarlı, hızlı ve ekonomik tayini
için moleküler baskılanmış polimer teknolojisinin kullanıldığı elektrokimyasal
impedans spektroskopisi temelli bir sensör sistemi geliştirilmesi
hedeflenmiştir.
Gereç
ve Yöntem: Tau proteini tayini için screen printed elektrot
(SPE) kullanılarak elektrokimyasal sensör sistemi hazırlanmıştır. Bunun için
monomer olarak pirol seçilmiş ve polihidroksile fullerene nanomateryal olarak
kullanılarak elektropolimerizasyon yöntemi ile Tau proteinine spesifik bir
sensör tasarlanmıştır. Polimerizasyon ve yüzey incelenmesi için Siklik
voltametri (CV), yüzey incelenmesi ve kantitatif olarak Tau tayini için
elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) yöntemleri kullanılmıştır. Kalıp
uzaklaştırma işlemi 100mM HCl içerisinde 30 dakika süre ile yapılmıştır. Monomer,
nanomateryal ve kalıp miktarının optimizasyonu gerçekleştirildikten sonra
sensörün seçicilik çalışmaları nörodejeneratif hastalıkların tanısın da
kullanılan diğer bir biyomarker olan β-amyloid 42 proteini ile yapılmıştır. Ayrıca
hedef molekül Tau olmadan hazırlanan non imprinted (NIP) sensör ile sistemin
çalışırlığı gösterilmiştir. Sensör yüzeyinin karakterizasyonu için SEM ve XPS cihazları
kullanılmıştır.
Bulgular:
MIP
sensörün Tau proteinine verdiği yanıt kronoimpedans yöntemi ile izlenmiş ve
cevap zamanı 200 saniye olarak bulunmuştur. Baskılanmamış sensör (NIP),
polimerizasyon çözeltisine Tau eklenmeden hazırlanmıştır. MIP ve NIP sensör
kronoimpedans sonuçları karşılaştırıldığında, NIP sensörün Tau proteinine yanıt
vermediği görülmüştür. Sensörün, Tau proteinine β-amyloid 42’ten daha seçici yanıt
verdiği görülmüştür.
Objectives:
The tau protein, contributes to
stabilizing microtubules involved in cellular transmission. Its dysfunction has
been reported to be mainly associated with neurodegenerative diseases such as
Alzheimer's disease (AD). In this study, it is aimed to develop a sensor system
based on electrochemical impedance spectroscopy (EIS) using molecular imprinted
polymer technology for the sensitive, fast and economical determination of Tau
protein.
Material
and Methods: For the determination of tau protein, an
electrochemical sensor system was prepared using a screen printed electrode
(SPE). For this, pyrrole was chosen as the monomer and a specific sensor for
Tau protein was designed by using polyhydroxylated fullerene as nanomaterial by
electropolymerization method. Template removal was carried out in 100mM HCl.
After the optimization of the sensor, the selectivity studies were carried out
with β-amyloid 42 protein. In addition, the operability of the system was
demonstrated with a non-imprinted (NIP) sensor prepared without target molecule
Tau. SEM and XPS devices were used for the characterization.
Results:
The
response of the MIP sensor to Tau protein was monitored by the chronoimpedance
and the response time was found to be 200 seconds. The non-imprinted sensor
(NIP) was prepared without adding Tau to the polymerization solution. When the
MIP and NIP sensor chronoimpedance results were compared, it was seen that the
NIP sensor did not respond to Tau protein. The sensor is more selective for Tau
protein than β-amyloid 42.
Conclusions:
A selective, sensitive and short
response time sensor system was prepared for the determination of tau protein.
Key
Words: Tau protein, Molecularly imprinted polymer,
Electrochemical impedance spectroscopy, Sensor