Sürdürülebilir Yeşil Sentez Yaklaşımıyla Sentezlenen Bimetalik Nanokümeleri İçeren Hibrit Elektrot Tasarımı: Glikoprotein Tenascin-C Erken Teşhisi için Yeni bir Elektrokimyasal Platform Geliştirilmesi


Kurbanoğlu S. (Danışman (Yürütücü Gerçek Kişi Olan Projede)), Türk Z.

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Proje Grubu: Tıp Sağlık
  • Başlangıç Tarihi: Eylül 2026
  • Bitiş Tarihi: Eylül 2028

Özet

Kanser, dünya genelinde artan insidans ve mortalite oranlarıyla en önemli sağlık sorunlarından biri olmaya devam etmektedir. 2022 yılında yaklaşık 20 milyon yeni vaka bildirilmiş, 9,7 milyon kişi bu hastalık nedeniyle yaşamını yitirmiştir. Türkiye’de ise aynı yıl 240.013 yeni vaka ve 129.672 ölüm kaydedilmiştir. Hücre dışı matriksin büyük ve çok işlevli bir glikoproteini olan Tenascin-C (TNC), glioblastoma, pankreas ve triple-negatif meme kanseri gibi agresif tümörlerde belirgin şekilde artan ekspresyonu ile dikkat çekmektedir. Ancak TNC tayininde mevcut yöntemler genellikle ELISA veya kemilüminesans esaslıdır ve bu yöntemler yüksek maliyet, uzun analiz süreleri ve tek kullanımlık gibi sınırlamalar nedeniyle klinik uygulamalar için pratik değildir. Bu projede, TNC’nin elektrokimyasal tespiti için özgün yeni bir hibrit biyosensör platformu geliştirmek amaçlanmaktadır. İlk kez, karbon nanofiber (CNF) ile modifiye edilmiş perde baskılı karbon elektrot (SPCE) yüzeyinde hem aptamer hem de antikor birlikte tanıma elementi olarak kullanılacak, sinyal kuvvetlendirmede ise yeşil sentez yöntemleriyle hazırlanmış bimetalik nanoküme nanozimler (örneğin Cu-Pt, Au-Pt) uygulanacaktır. Bu strateji, hem yüksek seçicilik hem de düşük tayin sınırının aynı anda sağlanmasına olanak tanıyacaktır. Proje kapsamında CNF ile kaplanmış SPCE elektrotlar elektroeğirme ile üretilecek, bimetalik nanoküme nanozimler çevre dostu koşullarda hazırlanarak katalitik aktiviteleri karşılaştırılacaktır. Hibrit sandviç biyosensör platformunda TNC önce aptamer ile yüzeye immobilize edilecek, ardından antikor–nanozim konjugatı ile elektrokimyasal ölçümler gerçekleştirilecektir. Bu yaklaşımda enzimlerin kararsızlığı ve yüksek maliyetleri yerine, ilk kez yeşil sentez yöntemleriyle hazırlanmış bimetalik nanoküme nanozimler (örneğin Cu-Pt, Au-Pt) kullanılacak ve peroksidaz benzeri aktiviteleri değerlendirilerek elektrokimyasal sinyal güçlendirilmesi sağlanacaktır. Sensörün hazırlık basamakları dönüşümlü voltametri (CV) ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi (EIS) yöntemleri ile optimize edilecektir. Ayrıca hem sentezlenen nanoküme nanozimlerin hem de hibrit biyosensörün hazırlık basamaklarındaki tüm elektrotların yüzey morfolojileri taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve X-ışınları kırınımı (XRD) kullanılarak karakterize edilecektir. Elektrokimyasal yöntemlerle doğrusal tayin aralığı, tayin alt sınırı ve tespit limitleri belirlenecek; biyosensörün pratikte kullanılabilirliğini göstermek amacıyla tekrar üretilebilirlik ve raf ömrü çalışmaları yapılacaktır. Ayrıca farklı biyomoleküllerle girişim testleri gerçekleştirilerek spesifik olmayan bağlanmaların etkisi araştırılacaktır. Geliştirilecek hibrit biyosensör, sentetik insan serum ve plazma örneklerine farklı konsantrasyonlarda eklenen TNC’nin tayini için de kullanılacak ve geri kazanım değerleri hesaplanacaktır. Çalışma süresince, nanomalzeme sentezi ve karakterizasyonu, hibrit biyosensör yüzeyi hazırlama, sensör yüzeylerinin validasyonu ve alternatif yöntemlerle karşılaştırma konularında deneyim kazanılacaktır.

Önerilen araştırmanın yürütüleceği Ankara Üniversitesi ülkemizin köklü ve araştırma kapasitesi yüksek araştırma üniversitelerinden biridir. Proje danışmanı Doç. Dr. Sevinç Kurbanoğlu, WoS’ta 1.660 atıf (h-indeks: 30) ve Scopus’ta 2.455 atıf (h-indeks: 32) ile güçlü bir akademik etki oluşturan; Scopus’ta taranan 156, WoS’ta taranan 119 adet bilimsel çalışmasıyla sürekli araştırma üretkenliğini ve derin uzmanlığını ortaya koyan bir akademisyendir. Akademik katkıları, çok sayıda prestijli ödülle takdir edilmiştir; bunlar arasında 2024 BAGEP “Eczacılık Alanında Yılın Genç Bilim İnsanı” Ödülü ve TÜBA-GEBİP Sağlık Bilimleri Ödülü öne çıkan ödüllerden bazılarıdır. Araştırma konusunun elektrokimya, nanomalzeme sentezi ve biyosensör tasarımı gibi birden fazla analitik yaklaşımı bir araya getirmesi nedeniyle, bu projenin uluslararası tanınırlığa sahip Doç. Dr. Sevinç Kurbanoğlu danışmanlığında yürütülmesi, doktora sonrası kariyerinin bu aşamasında Dr. Zeynep Türk’ün akademik kariyerini şekillendirebilmesi açısından, Doç. Dr. Kurbanoğlu’nun sahip olduğu akademik birikim, vizyon ve mentörlük deneyiminden yararlanarak akademik kariyerini şekillendirmesi açısından önem arz etmektedir. Ayrıca bu proje kapsamında elde edilecek sonuçlar uluslararası kongrelerde sunulacak olup, Q1 sınıfı yüksek etki faktörlü dergilerde yayınlanması planlanmıştır. Aynı zamanda, Dr. Zeynep TÜRK’ün projesi sırasında lisans öğrencilerini de TÜBİTAK STAR programı ile projesine dahil etmesi planlanmaktadır.