Gıdalardan biyosensör teknolojisi ile fenilalanin ölçümünün geliştirilmesi

Abstract

Fenilketonüri (PKU), amino asit metabolizması bozukluğundan kaynaklı kritik bir hastalıktır ve çoğunlukla çocuklarda ortaya çıkar. Fenilketonüri tedavisinde kullanılan en yaygın yöntem, PKU'nun biyobelirteci olarak L-Fenilalaninin (PHEA) saptanmasıdır. Bu çalışmada, süt numunelerinde PHEA tahlili için N, B katkılı grafen temelli WS2 nanoçiçeklere dayalı (WS2 NFs/N,B-GR) yeni bir moleküler baskılı elektrokimyasal elektrot sunulmuştur. İlk olarak, N, B katkılı grafen temelli WS2 nanoçiçekler, yüksek verimli hidrotermal sentez yoluyla sentezlendi. PHEA baskılı elektrokimyasal elektrotları oluşturmak için bir şablon molekül olarak PHEA ve bir monomer olarak pirol içeren elektrokimyasal hücreye döngüsel voltametri (CV) uygulandı. Daha sonra WS2 nanoçiçekler ve WS2 NFs/N,B-GR'nin yapısal ve morfolojik özellikleri çeşitli analitik yöntemlerle detaylı olarak araştırıldı. PHEA baskılı elektrokimyasal elektrot ile ölçüm limiti (LOQ) ve tespit limiti (LOD) değerleri sırasıyla 1.0×10-11 M ve 3.0×10-12 M olarak elde edildi. Son olarak, fenilketonürinin erken teşhisi için literatürde sunulan yüksek derecede seçicilik, stabilite ve yeniden kullanılabilirliğe sahip PHEA baskılı elektrokimyasal sensör elde edildi.

Phenylketonuria (PKU) is a critical disease in the amino acid metabolism's disorder, which mostly emerges in children. The most common method used in phenylketonuria treatment is the detection of L-Phenylalanine (PHEA) as the biomarker of PKU. In present work, a new molecularly imprinted electrochemical electrode based on WS2 nanoflowers on N, B doped graphene (WS2 NFs/N,B-GR) was presented for PHEA assay in milk samples. First of all, WS2 nanoflowers on N, B doped graphene was synthesized via high-efficiency hydrothermal synthesis. Cyclic voltammetry (CV) was applied to the electrochemical cell including PHEA as a template molecule and pyrrole as a monomer to form PHEA imprinted electrochemical electrodes. Then, the structural and morphological features of WS2 nanoflowers and WS2 NFs/N,B-GR were investigated in detail by various analytical methods. The limit of quantification (LOQ) and limit of detection (LOD) values were obtained as 1.0×10-11 M, and 3.0×10-12 M, respectively by PHEA imprinted electrochemical electrode. Finally, PHEA imprinted electrochemical sensor having a high degree of selectivity, stability and reusability presented in literature for early diagnosis of phenylketonuria is presented .