Manyetik Parçacıkların Kullanıldığı Biyosensörlerde Mikro/Nano Demir Parçacıklar Kullanarak İşaret Arttırma Ve Hassasiyeti Geliştirme

Abstract

Bu projenin amacı öncelikle kameralar ile görüntü kayıt etme esasına dayalı veya lazer ile kırınım tabanlı ölçme sistemlerinde uygulanabilecek mikro/nano demir parçacıklar yardımıyla manyetik parçacıklardan elde edilecek sinyallerin kuvvetlendirilmesidir. Biyomoleküller ve mikro/nano parçacıklar kullanarak hedef molekülden elde edilecek isareti kuvvetlendirme çesitli metotlarla gerçeklestirilmektedir. Halihazırdaki bu teknikler biyomoleküllerin etkilesimi esasına dayanmakta olup pahalı olma, sıcaklık ve pH degerlerine baglı olma gibi bazı dezavantajları bulunmaktadır. Bu projede amaç bahsedilen dezavantajlara sahip olmayan ferromanyetik/paramanyetik parçacıkları ve demir mikro/nano parçacıkları beraber kullanarak yeni bir isaret kuvvetlendirme teknigi gelistirmektir. Ferromanyetik/paramanyetik parçacıklar hedefi yakalama, ayrıstırma ve hareket ettirmek için kullanılacakken üzerlerine uygulanan manyetik alan nedeni ile manyetik hale gelirler. Ortama eklenecek demir parçacıkları ferromanyetik/paramanyetik parçacıklara manyetik olarak baglanarak ve onlardan elde edilecek kütle ölçümü, görüntü kaydı gibi ölçüm metotlarında hedef molekülden elde edilen isareti kuvvetlendirerek hassasiyeti arttırmıstır. Yapılan ölçümler ile hedefi yakalamıs tek bir manyetik parçacık için minimum 3 kat maksimum 60 kat isaret artırımının mümkün oldugu gösterilmistir.

The purpose of this project is to develop a new technique that uses iron micro/nano particles and can be applied to enhance imaging signals recorded by cameras from magnetic particles or can be applied to laser diffraction based biosensors. There are various techniques to amplify the signals acquired from target molecules. The current methods depend on biomolecular interaction and have some drawbacks such as being costly, temperature and pH dependency. The goal of this project to develop a novel technique for signal enhancement by combining iron micro/nano particles together with ferromagnetic/paramagnetic beads that does not have the mentioned drawbacks. The duties of ferromagnetic/paramagnetic beads are 1) as usual to capture, separate and manipulate target molecules 2) to form a binding site for iron particles after magnetic filed applied. The stack of ferromagnetic/paramagnetic beads and iron particles have a higher mass and a larger area in the image. It was shown that for a magnetic bead that captured a target molecule minimum 3 fold to maximum 60-fold amplification is possible with the developed technique.