Fabrication and applications of biosensor for early diagnosis of lung cancer and cancer metastasis
Küçük Resim Yok
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Bolu Abant İzzet Baysal Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Akciğer kanseri ölüm oranı en yüksek kanser türlerinden biridir. Dünyada ve ülkemiz de milyonlarca insan bu kansere yakalanmaktadır. Geleneksel yöntemler teşhis konusunda yetersiz olduğundan hastalığın tanısını koymakta maalesef geç kalınmaktadır. Bu nedenden dolayı hastalığın erken evrede taşhisini sağlayacak bir yöntem veya cihaza ihitiyaç vardır. Bu çalışmada, bu ihtiyaca binaen akciğer kanserini ve metastazını erken evrede teşhis edecek bir biyosensör üzerine çalışılınmıştır. GFET tabanlı biyosensör tercih edilmiştir. Çalışma ilk önce hummer methodu kullanılarak grafitten indigenmiş grafen oksit üretimi ile başlamıştır. Üretilen grafen oksit (GO) ve indirgenmiş grafen oksitin (rGO) karakteristik özellikleri FTIR, Raman spektroskopisi, TEM ve X ray diffraction analizleri ile incelenmiştir. Sonuçlar üretimin istenilen kalitede olduğunu göstermiştir. Sentezlenen rGO nun FET yapısına serilmesinde bu çalışma kapsamında bulunan bir yöntem ile yapılmıştır. Kansere özgü biyomarker olarak mikro RNAlar tercih edilmiştir. GFET biyosensörünün elektriksel özellikleri output karakteristik ve transfer karakteristik yaklaşımı ile yapılmıştır. Cihazın Id-Vd ölçümleri kaynak ve akaç arasındaki rGO katmanının başarılı bir ohmic kontak yaptığını göstermiştir. Id-Vgs ölçümlerinde önce iyonik bir solüsyonun pH bağlı ölçümleri alınmıştır ve bu sonuçlar lineerilk göstermiştir. Sonrada miRNA ileveli analitin ölçümleride benzer şekilde tutarlılık göstermiştir. Sonrasında cihazın seçiciliğinin tespiti için uyumsuz bir miRNA ilaveli analit ile test edilmiştir. Test sonucunda cihazın sadece kendi biyobelirtecine duyarlı olduğu bulunmuştur. En son olarakta biyosensörün hassasiyeti test edilmiştir. Analit çözeltisi 10µM mertebesinden 100 pM mertebesine kadar seyreltilmiş ve sensöre uygulanmıştır. Sonuçta üretilen biyosensör 100 pM mertebesinde anlamlı bir respons vermiştir. Çalışmanın sonunda geliştirilmesi halinde akciğer kanserini erken evrede teşhis edebilecek bir biyosensör üretilmiştir.
Lung cancer has one of the greatest mortality rates of all cancer varieties. This malignancy affects millions of people throughout the globe and in our country. Unfortunately, it is too late to diagnose the disease using traditional methods because they are insufficient. This necessitates the development of a method or device for early disease diagnosis. A biosensor to detect lung cancer and metastasis at an early stage has been investigated in this study. Biosensors based on GFET are preferred. Utilizing the Hummer procedure, graphite was converted into reduced graphene oxide. FTIR, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, and X-ray diffraction were used to examine the properties of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). The outcomes demonstrated that the production met the intended standards. The rGO that has been synthesized has been deposited on the FET structure using a technique within the scope of this research. Micro RNAs were favored as biomarkers for malignancy. The biosensor's electrical properties were determined using the output characteristic and transfer characteristic method. The device's Id-Vd measurements revealed that the rGO layer between the source and the drain formed a successful ohmic contact. In Id-Vgs measurements, pH-dependent measurements of an ionic solution were taken first, with linear results. The consistency of subsequent measurements of the analyte linked to miRNA was comparable. The device was then evaluated with an analyte containing an incompatible miRNA to ascertain its selectivity. The test revealed that the device's sensitivity was limited to its own biomarker. Finally, the biosensor's sensitivity was evaluated. The solution of the analyte was diluted from 10M to 100 pM and then applied to the sensor. At 100 pM, the biosensor produced a significant response. At the conclusion of the study, a biosensor was created that, if implemented, could detect lung cancer at an early stage.
Lung cancer has one of the greatest mortality rates of all cancer varieties. This malignancy affects millions of people throughout the globe and in our country. Unfortunately, it is too late to diagnose the disease using traditional methods because they are insufficient. This necessitates the development of a method or device for early disease diagnosis. A biosensor to detect lung cancer and metastasis at an early stage has been investigated in this study. Biosensors based on GFET are preferred. Utilizing the Hummer procedure, graphite was converted into reduced graphene oxide. FTIR, Raman spectroscopy, transmission electron microscopy, and X-ray diffraction were used to examine the properties of graphene oxide (GO) and reduced graphene oxide (rGO). The outcomes demonstrated that the production met the intended standards. The rGO that has been synthesized has been deposited on the FET structure using a technique within the scope of this research. Micro RNAs were favored as biomarkers for malignancy. The biosensor's electrical properties were determined using the output characteristic and transfer characteristic method. The device's Id-Vd measurements revealed that the rGO layer between the source and the drain formed a successful ohmic contact. In Id-Vgs measurements, pH-dependent measurements of an ionic solution were taken first, with linear results. The consistency of subsequent measurements of the analyte linked to miRNA was comparable. The device was then evaluated with an analyte containing an incompatible miRNA to ascertain its selectivity. The test revealed that the device's sensitivity was limited to its own biomarker. Finally, the biosensor's sensitivity was evaluated. The solution of the analyte was diluted from 10M to 100 pM and then applied to the sensor. At 100 pM, the biosensor produced a significant response. At the conclusion of the study, a biosensor was created that, if implemented, could detect lung cancer at an early stage.
Açıklama
08.08.2025 tarihine kadar kullanımı yazar tarafından kısıtlanmıştır.
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalı
Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Fizik Ana Bilim Dalı
Anahtar Kelimeler
Biyomühendislik, Bioengineering ; Biyoteknoloji
