TAU PROTEİNİN TAYİNİ İÇİN MOLEKÜLER BASKILAMA TEMELLİ SENSÖR SİSTEMİ GELİŞTİRİLMESİ


Ertuğrul Uygun H. D.

33. Ulusal Biyokimya Kongresi, İzmir, Türkiye, 26 - 30 Ekim 2022, ss.10

  • Yayın Türü: Bildiri / Özet Bildiri
  • Basıldığı Şehir: İzmir
  • Basıldığı Ülke: Türkiye
  • Sayfa Sayıları: ss.10
  • Dokuz Eylül Üniversitesi Adresli: Evet

Özet

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