Investigation of Electrochemical DNA Biosensors of Some Usage Fields Based on Guanine or Adenine Signal

Abstract

Bu çalışmada; tek kullanımlık elektrokimyasal DNA biyosensörlerin, Narcissus tazette subsp. tazetta bitki örneğindeki DNA miktarının belirlenmesinde, N-aminopirimidin Schiff bazı ile Ni(II) ve UO2(VI) komplekslerinin ve kanser yapıcı bir madde olan 7,12-dimetilbenz[a]antrasen (DMBA) bileşiğinin DNA ile etkileşiminin incelenmesine ait uygulama alanları gösterildi. Elektrokimyasal DNA biyosensörler, kalem grafit elektrot yüzeyine çift sarmal balık spermi DNA'nın immobilizasyonu ile yapıldı. Narcissus tazette subsp. tazetta bitki örneğindeki DNA miktarının belirlenmesi guanin bazının yükseltgenme sinyalinin kare dalga voltamogramları değerlendirilerek gerçekleştirildi. Deneysel değişkenler (çözelti pH'si, tampon derişimi, immobilizasyon süresi karıştırma hızı, kare dalga değişkenleri) optimize edildi. Geliştirilen yöntemde oldukça düşük bir gözlenebilme sınırı (0.36 ng/mL) ve iyi bir tekraredilebilirlik (beş ardışık ölçümle 40 ng/mL'de bağıl standart sapma değeri % 7.59) bulundu. Yöntemle bitki özütünde eser miktarda bulunan DNA belirlenebildi. N-aminopirimidin Schiff bazı ile Ni(II) ve UO2(VI) komplekslerinin DNA ile etkileşimi guanin bazının yükseltgenme sinyalinin diferansiyel puls voltamogramları değerlendirilerek gerçekleştirildi. UO2(VI) komplekslerinin DNA ile etkileşiminde derişim ve etkileşim süresinin yanıta etkisi incelendi. DMBA'nın DNA ile etkileşimi adenin bazının yükseltgenme sinyalinin diferansiyel puls voltamogramları değerlendirilerek gerçekleştirildi. DMBA'nın DNA ile etkileşiminde derişim ve etkileşim süresinin yanıta etkisi incelendi. Elektrokimyasal DNA biyosensörlerin, madde-DNA etkileşiminde ve DNA miktarının belirlenmesinde duyarlı, basit, hızlı ve düşük maliyetli bir kullanımının olduğu saptandı.In this study, application fields belong to determination of DNA amount of disposable electrochemical DNA biosensors in Narcissus tazette subsp. tazetta sample and investigation of interaction with DNA of Ni(II) and UO2(VI) complexes with N-aminopyrimidine Schiff base and of 7,12-dimethylbenz[a]anthracene (DMBA) compound, known as carcinogen, were shown. Electrochemical DNA biosensors were made by immobilization of the double-stranded fish sperm DNA on the surface of a pencil graphite electrode. Determination of DNA amount in Narcissus tazette subsp. tazetta sample was carried out being evaluated square-wave voltammograms of oxidation signal of guanine base. The experimental variables (solution pH, the buffer concentration, immobilization time, stirring speed, square-wave parameters) were optimized. The developed method, the extremely low detection limit (0.36 ng/mL) and a good reproducibility (Relative standard deviation value of 7.59% for five repetitive measurements of 40 ng/mL) were found. By the method, DNA found trace amount in the plant extract could be determined. The interaction with DNA of Ni(II) and UO2(VI) complexes with N-aminopyrimidine Schiff base was carried out being evaluated the differential pulse voltammograms of oxidation signal of guanine base. In interaction with DNA of UO2(VI) complexes, the effect on the response of concentration and interaction time was investigated. The interaction with DNA of DMBA was carried out being evaluated the differential pulse voltammograms of oxidation signal of adenine base. In interaction with DNA of DMBA, the effect on the response of concentration and interaction time was investigated. It was found that electrochemical DNA biosensors had a usage sensitive, simple, fast and low-cost in substance-DNA interaction and the determination of DNA amount.