Using screen-printed electrodes modified with carbon based nanomaterials for sensitive detection of biologically relevant molecules Biyolojik olarak önemli moleküllerin duyarlı tespiti için karbon bazlı nanomalzemeler ile modifiyeedilmiş ekran baskılı elektrotların kullanılması

ABSTRACTBiologically relevant molecules such as glucose, hydrogen peroxide, and dopamine are important for human body and directly affect some bodily functions. Sensitive measurement of these molecules enables humans to prevent some serious problems arising from abnormal levels of these molecules. In this thesis, glucose and dopamine were measured using screen-printed electrodes (SPE) modified with various types ofcarbon-based nanomaterials. The SPEs used here are commercially availableelectrodes in which all the necessary components (working, counter and reference electrodes) for the measurement of these molecules are integrated. Nanomaterials can greatly affect the sensitivity of the electrodes by providing a larger surface area for molecules and also significantly increase electron transfer rate from molecules to theelectrode. Basically, the impact of various nanomaterials on sensitive detection of dopamine were compared and the best performing one was used for enzyme-free glucose detection. The sensor had a very low detection limit and therefore has great potential for non-invasive detection of glucose in other bodily fluids such as saliva, sweat and tear where the concentration of glucose is low as compared to blood.ÖZETGlikoz, hidrojen peroksit ve dopamin gibi biyolojik olarak ilgili moleküller insanvücudu için önemlidir ve bazı vücut fonksiyonlarını doğrudan etkiler. Bu moleküllerin hassas ölçümü, insanların bu moleküllerin anormal seviyelerinden kaynaklanan bazı ciddi sorunlarla karşılaşmasının önlemesinde etkin olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, glikoz ve dopamin, çeşitli karbon bazlı nanomalzemelerle modifiye edilmiş ekran baskılı elektrotlar (SPE) kullanılarak ölçülmüştür. Burada kullanılan SPE'ler, elektroaktif moleküllerin ölçümü için gerekli tüm bileşenlerin (çalışma, sayaç ve referans elektrotları) entegre halde içeren ve ticari olarak temin edilebilen elektrotlardır. Nanomalzemeler, moleküller için daha geniş bir yüzey alanı sağlayarak elektrotların hassasiyetini büyük ölçüde etkileyebilir ve ayrıca moleküllerden elektrota elektron transfer hızını önemli ölçüde artırabilir. Temel olarak, bu çalışmada çeşitlinanomalzemelerin dopaminin hassas tespiti üzerindeki etkisi karşılaştırılmış veenzimsiz glikoz tespiti için en iyi performans gösteren modifiye SPE kullanılmıştır. Geliştirilen sensörün hem dopamine hem de glikoz için çok düşük bir tespit limitine sahip olduğu gözlemlenmiştir. Dolayısıyla, tükürük, ter ve gözyaşı gibi glikoz konsantrasyonunun kana kıyasla düşük olduğu diğer vücut sıvılarında invazif olmayan glikoz tespiti için geliştirilen elektrokimyasal sensörün büyük bir potansiyele sahip olduğu düşünülmektedir.