Fabrication and applications of biosensor for early diagnosis of lymphoma cancer and cancer metastasis

Dünyada beşinci sırada yer alan lenfoma kanseri tüm dünyada görülmekte ve lenfoma kaynaklı ölümler her geçen gün artış göstermektedir. Lenfoma kanserinin neden olduğu ölümleri önlemek için, yapılan çalışmada lenfoma kanserinin erken teşhisi için rGO-FET biyosensör cihazı üretilmiştir. Bunun için, algılama alanı olarak yığın grafitten indirgenmiş grafen oksit sentezlenmiştir. FET taban yapısının imalatı mikroelektronik teknolojisi kullanılarak yapıldı ve rGO algılama alanı olarak kullanılmak üzere FET yapısına aktarılarak kullanıldı. rGO'nun karakterizasyonu XRD, Raman, FTIR ve TEM analizleri incelenerek tamamlanmıştır. Bu analiz sonuçları, sentezlenen rGO'nun algılama için uygun olduğunu göstermiştir. rGO-FET biyosensörünün ilk denemeleri çeşitli pH çözeltileri ile tamamlanmıştır. pH denemeleri, rGO-FET biyosensör cihazının kullanılabilirliğini ortaya çıkarmıştır. Lenfomanın erken tespiti için miRNA dizileri işlevselleştirme için kullanılmıştır. miRNA çalışmaları için, prob dizisi rGO algılama alanı üzerine immobilize edildi. miRNA-155 dizisi prob dizisi üzerine damlatılmış ve I-V eğrileri analiz edilerek elektriksel ölçümler tamamlanmıştır. I-V eğrileri, rGO üzerinde immobilize edilen prob dizisinin çeşitli konsantrasyonlarda miRNA-155 dizisi içeren örneklerle eşleştiğini ve artan konsantrasyonla birlikte sol tarafa doğru kayma gözlendiğini ortaya koymuştur. Özgüllük çalışması, prob dizisinin sadece miRNA-155 dizisi ile eşleştiğini ortaya koymuştur. Seçicilik çalışmaları, rGO-FET biyosensörünün çeşitli konsantrasyonları ayırt edebildiğini göstermiştir. Sonuçlar, rGO-FET'in 100 pM ile 10 µM arasındaki miRNA-155 konsantrasyonlarını tanımlayabildiğini göstermiştir. LOD 100 pM olarak belirlenmiştir. Genel sonuçlar, rGO-FET biyosensör cihazının başarıyla üretildiğini ve lenfoma kanseri ve kanser metastazının erken tespiti için kullanılabileceğini göstermiştir.

Lymphoma cancer ranked as the fifth cancer type is seen all around the world and death caused by lymphoma shows increment day after day. To prevention of death caused by lymphoma cancer, in the conducted study we fabricated rGO-FET biosensor device for early detection of lymphoma cancer. To do so, we synthesized the reduced graphene oxide from bulk graphite as sensing area. The fabrication of FET base structure was done by using microelectronic technology and rGO was transferred onto FET structure for use as sensing area. The characterization of rGO was completed by investigation XRD, Raman, FTIR and TEM analysis. These analysis results showed that synthesized rGO is suitable for detection. The first trials of rGO-FET biosensor were completed with various pH solutions. The pH trials revealed that the capability of rGO-FET biosensor device. For the early detection of lymphoma, the miRNA sequences were used for functionalization. The probe sequence was immobilized onto rGO sensing area for the miRNA studies. miRNA-155 sequence was dropped onto probe sequence and electrical measurements has been completed by analyzing I-V curves. The I-V curves revealed that the probe sequence immobilized on rGO matched with various concentration contained miRNA-155 sequence samples and shift was observed towards to left side with increasing concentration. The specificity study revealed that the probe sequence only matched with miRNA-155 sequence. The selectivity studies showed that rGO-FET biosensor can distinguish various concentrations. The results showed that rGO-FET can define miRNA-155 concentrations between 100 pM and 10 µM. The Limit of detection (LOD) was determined as 100 pM. Overall results suggested that the rGO-FET biosensor device successfully fabricated and can be used for early detection of lymphoma cancer and cancer metastasis.