ITO-PET kullan-at elektrot ile hazırlanan HSP70 ölçmeye yönelik anti-HSP70 temelli biyosensörün raf ömrünü tespit etmek amacı ile 5 gün ve 15 gün bekleme sonucunda alınan ölçümler oldukça başarılıdır.
SÜRE y R2
5 gün 1271,1x + 1897,4 0,9981
15 gün 182,17x + 1265,2 0,974
19 5. SONUÇ ve ÖNERİLER
Küresel kanser yükü geçtiğimiz 30 yıl zarfında iki kattan daha fazla artmıştır. 2008’de 12 milyon yeni kanser vakasının teşhis edildiği, kanserden kaynaklanan 7 milyon ölümün gerçekleştiği ve kanserli 25 milyon kişinin halen hayatta olduğu tahmin edilmektedir. Dünya nüfusunun süregelen artışı ve yaşlanması kanser yükü üzerinde de büyük değişikliklere yol açacaktır. 2030’a gelindiğinde 27 milyon kanser vakası, kanserden kaynaklanan yıllık 17 milyon ölüm ve son beş yıl içinde kanser tanısı konmuş 75 milyon kişi rakamlarına ulaşılması beklenebilir. Kanser, insanlığı bu kadar tehdit eden bir hastalık olmuşken onun daha kolay teşhis edilebileceği yeni yöntemler bulmak gerekmektedir.
Kanserde erken teşhis, uygulanacak tedavinin başarısı ve yaşama şansının artması bakımından hayati önem taşımaktadır. Bu sebeple hassas ve spesifik teşhis yöntemleri geliştirilmektedir. Biyomarkerlerin kan, idrar ve diğer vücut sıvılarında analizi ile geliştirilen yöntemler, kanser teşhisi için alternatif yöntemler sunmaktadırlar. Bu çeşit analizler, sağlık çalışanlarına hasta ile ilgili gerekli ilgileri zamanında sunmakta, böylece kısa sürede tedavi yöntemi belirlenebilmekte ve hastanın yaşam süresi uzamaktadır.
Biyosensörler, fizikokimyasal transduser ile bütünleştirilmiş ya da alakalandırılmış moleküler tanımlama cihazıdır. Bu cihazlar point-of-care olarak sınıflandırılabilirler ve bu şekilde evde ya da klinikte kullanılabilme imkânına sahiptirler. Uygun bir biyosensör tasarlarken cihazın spesifikliğini belli bir markere olan hassaslığı belirlemektedir.
Biyosensörler, kolay kullanım, ucuzluk ve çabuk sonuç verme gibi avantajlar sağlamaktadırlar.
Elektokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), sistemlerin kompleks elektriksel dirençlerini, yüzey hassasiyetlerini ve miktarlarındaki değişimleri analiz etmede kullanılan çok etkili ve kullanışlı bir metottur. Son yıllarda biyosensörlerin hem hazırlanma aşamalarının, hem de biyomoleküllerin spesifik etkileşimlerinin izlenmesi ve kantitatif analizlerinde çok yoğun bir şekilde tercih edilmeye başlanmıştır. EIS’nin kullanımı ile ilgili ilk örnekler 1980'lerin sonunda rapor edilmiş olmasına rağmen metodun uygulamaları, enstrümantasyondaki ilerlemelere bağlı olarak son yıllarda çok fazla artış göstermiştir. Çünkü elektrokimyasal impedans spektroskopisinin kompleks parametreleri enstrümanların her türlü donanımından çok fazla etkilenebilmektedir. İmpedans teknikleri ile biyoreseptör ve onun analiti arasındaki etkileşimin belirlenmesinin yanı sıra, transduserde biyomoleküllerin immobilizasyonu boyunca meydana gelen olaylarda olduğu gibi, yüzey modifikasyonun karakterizasyonları da başarıyla gerçekleştirilebilir. Bu özellikleri ile impedans aynı zamanda, yüzey morfolojisinin görüntüleme teknikleriyle aydınlatılmasında yardımcı ve çok önemli bir araçtır.
Bu çalışmada, serumdaki artış miktarı birçok kanser türü için teşhis olanağı sağlayan bir otoantikor olan HSP70 tayinine yönelik antiHSP70 bazlı kullan-at biyosensör tasarlanmıştır.
Bunun için öncelikle döngüsel voltametri ve elektrokimyasal impedans spektroskopisi ile imobilizasyon adımları ve HSP70’in elektrot yüzeyine bağlanması incelenmiştir.
Biyosensörün başarılı sonuçlar vermesi için tüm adımlar optimize edilmiştir. Bu adımlardan antiHSP70 konsantrasyonu 1 µg/mL olarak belirlenmiştir. İkinci bir adım olarak biyosensör tayin aralığı 1-166 pg/mL olarak tespit edilmiştir. Biyosensör için önemli adımlardan biri tekrarlanabilir bir sistem olmasıdır. Farklı zamanlarda alınan ölçümler sonucunda sistemin tekrarlanabilirliği tespit edilmiştir. Ayrıca biyosensörün raf ömrü tayini için 5 ve 15 günlük beklemeler sonucu alınan sonuçlar oldukça başarılıdır. Gerçek serum örneği ile de tasarlanan biyosensörün laboratuar şartlarında gerçek serumdaki HSP70 tayinini başarıyla saptadığı görülmüştür.
20 KAYNAKLAR
Barker, S.L.R., Tarlov, M.J., Canavan, H., Hickman, J.J., Locascio, L.E (2000). Analytical Chemistry, 72: 4899–4903.
Barrett, A.J., Rawlings, N.D (2001). Biological Chemistry 382(5): 727–33.
Belinsky, S.A., Nikula, K.J., Palmisano, W.A (1998). Proceedings of the National Academy of Sciences USA 95(20):11891–11896.
Belizaire, A.K., Tchistiakova, L., St-Pierre, Y., Alakhov, V (2003). Biochemical and Biophysical Research Communications, 309:625–630.
Boyle P, Levin B (2008). Dünya Sağlık Örgütü Uluslar arası Kanser Araştırma Kurumu Dünya Kanser Raporu, Lyon.
Bromme, D. Kaleta, J (2002). Current Pharmaceutical Design 8(18):1639–58.
Calderwood SK, Khaleque MA, Sawyer DB, Ciocca DR (2006). Heat shock proteins in cancer: chaperones of tumorigenesis, Trends Biochemical Science, 31(3):164-72.
Figler, B.D., Reuther, A.M., Dhar, N (2007). Urology 70(4):711–716.
Gallie, B.L., Phillips, R.A (1984). Ophthalmology 91:666–672.
Gunawardana, C.G, Diamandis, E.P (2007). Cancer Letters 249:110–9.
Herrera, L.J., Raja, S., Gooding, W.E., (2005) Clinical Chemistry 51(1):113–118.
Hoon, D.S., Spugnardi, M., Kuo, C., Huang, S.K., Morton, D.L., Taback, B (2004). Oncogene 23(22):4014–4022.
Iacobuzio-Donahue, C.A., Ashfaq, R., Maitra, A (2003). Cancer Research 63(24), 8614–
8622.
Jedeszko, C., Sloane, B.F (2004). Biological Chemistry 385(11), 1017–1027.
Lah, T.T., Kos, J (1998). Biological Chemistry 379(2), 125–130.
Leslie, N.R., Downes, C.P (2004). Biochemical Journal 382:1–11.
Li, M., Feldstein, J.T., Weinberg, R.A (2007) Nature 449(7163):682–688.
Lofton-Day, C., Mode,l F., Vos, T.D (2008). Clinical Chemistry 54(2):414–423.
Jordan, C.E., Corn, R.M (1997), Analytical Chemistry 69:1449–1456.
Joyce, J.A., Baruch, A., Chehade, K (2004). Cancer Cell 5(5):443–453.
Joyce, J.A., Hanahan, D (2004). Cell Cycle 315(12):1516–1519.
Jun, L., Gad, G., Eric, A. Miska, (2005). Nature 435(7043):834–838.
Macgregor, P.F., Squire, J.A., (2002) Clinical Chemistry 48:1170–1177.
Mikolajczyk, S.D., Millar, L.S.,, Wang, T.J (2000). Cancer Research 60(3):756–759.
Mikolajczyk, S.D., Grauer, L.S., Millar, L.S. (1997). Urology 50(5):710–714.
Mikolajczyk, S.D., Marker, K.M., Millar, L.S. (2001) Cancer Res. 61(18), 6958–6963.
Maciosek M, Edwards N, Coffield A (2006). Priorities among effective clinical preventive services. Am J Prev Med, 31: 90–96.
Mosbach, K, Ramstrom,O. (1996) Biotechnology, 14, 65–70.
Neaves P, Waddell MJ, Prentice GA (1988). A medium for the detection of Lancefield Group D cocci in skimmed milk powder by measurement of conductivity changes. Journal of Applied Bacteriology, 65: 437–448.
Nesterova, M.V., Johnson, M., Cheadle, C. (2006) Cancer Res. 66(18), 8971–8974.
Peter, J. (2001) Cancer Res. 61(3), 957–959.
Pinsky P, Andriole G, Graha E, (2007). Prostate-specific antigen velocity and prostate cancer. Gleason grade and stage. Cancer, 109: 1689–95.
Robert, V., Michel, P., Flaman, J.M., Chiron, A., Martin, C.,
Charbonnier, F., Paillot, B., Frebourg, T., (2000) Carcinogenesis 21, 563–565.
Rosenfeld, N., Aharonov, R., Meiri, E. (2008) Nat. Biotechnol. 28(4), 462–469.
Ross J.S, Fletcher J.A, Bloom K.J, Linette G.P, Stec J, Symmans W. (2004) Mol Cell Proteomics 3, 379–98.
21
Sherman M, Multhoff G, Heat shock proteins in cancer, Ann N Y Acad Sci, 1113:192-201, 2007.
Soper, S.A, Brown, K. Ellington, A. Frazier, B. Garcia-Manero, G. G.V, (2006) Biosens Bioelectron, 21, 932–42.
Stearns V, Yamauchi H, Hayes DF (1998). Circulating tumour markers in breast cancer:
accepted utilities a novel prospect. Breast Cancer Res. Treat., 52: 239-259.
Tansil, N.C, Xie, F., Xie, H., Gao, Z. (2005) Chem Commun, 8, 1064–1066.
Tomkiel, J.E., Alansari, H., Tang, N. (2002) Clin Cancer Res. 8(3), 752–758.
Tothill, I.E. (2001) Comput Electron Agric 30, 205–218.
Tothill IE. (2003) Woodhead Publishing Limited;. ISBN: 1-85573-674-678.
Wang, P.C., Gao, J., Lee, C.S., (2002) J. Chromatogr. A 942, 115–122.
Zhang B, Mao QG, Zhang X, Jiang TL, Chen M, Yu F. (2004) Biosens Bioelectron 19, 711–
20.
Zhu, Q., Chai, Y.Q, Yuan, R., Wang N., Li, X.L, (2005) Chem Lett, 34, 1682–1683