Molecularly Imprinted Sensors — New Sensing Technologies

In this chapter we discus molecular imprinting technology (MIT), molecular imprinted polymers (MIPs), and their compatibility on a proper transducer to construct a sensing system. Molecularly imprinted sensors (MISens), in other words, artificial receptor-based sensors synthesized in the presence of the target molecule, are capable of sensing target molecules by using their specific cavities and are compatible with the target molecule. This MIP technology is a viable alternative of artificial receptor technology, and the sensor technology is capable of detecting any kind of molecule without pre-analytic preparations. In this chapter, you can find examples, sensor construction techniques and fundamentals of MIP and sensor combinations to look forward in your studies. For sensor technology, we explained and discussed the new sensing technologies of MIP-based electrochemical, optical (especially surface plasmon resonance, SPR), and piezoelectric techniques. Therefore, this chapter presents a short guideline of MISens

Reducing the environmental impact of surgery on a global scale: systematic review and co-prioritization with healthcare workers in 132 countries

Abstract Background Healthcare cannot achieve net-zero carbon without addressing operating theatres. The aim of this study was to prioritize feasible interventions to reduce the environmental impact of operating theatres. Methods This study adopted a four-phase Delphi consensus co-prioritization methodology. In phase 1, a systematic review of published interventions and global consultation of perioperative healthcare professionals were used to longlist interventions. In phase 2, iterative thematic analysis consolidated comparable interventions into a shortlist. In phase 3, the shortlist was co-prioritized based on patient and clinician views on acceptability, feasibility, and safety. In phase 4, ranked lists of interventions were presented by their relevance to high-income countries and low–middle-income countries. Results In phase 1, 43 interventions were identified, which had low uptake in practice according to 3042 professionals globally. In phase 2, a shortlist of 15 intervention domains was generated. In phase 3, interventions were deemed acceptable for more than 90 per cent of patients except for reducing general anaesthesia (84 per cent) and re-sterilization of ‘single-use’ consumables (86 per cent). In phase 4, the top three shortlisted interventions for high-income countries were: introducing recycling; reducing use of anaesthetic gases; and appropriate clinical waste processing. In phase 4, the top three shortlisted interventions for low–middle-income countries were: introducing reusable surgical devices; reducing use of consumables; and reducing the use of general anaesthesia. Conclusion This is a step toward environmentally sustainable operating environments with actionable interventions applicable to both high– and low–middle–income countries

Lökosit sistin düzeyinin belirlenmesi için bir lc ms/ms metodu geliştirilmesi

Sistinozis lizozomlarda sistin birikimiyle karakterize, başta böbrek olmak üzere birçok organda geri dönüşümsüz hasara neden olan otozomal resesif kalıtılan bir hastalıktır. Sistinozisin teşhisi ve sisteaminle tedavisinin takip edilmesi için lökosit içi sistin konsantrasyonunun ölçümü gerekmektedir. Lökosit içi sistin düzeyinin belirlenmesi için sistin bağlayıcı protein assay, iyon değişim kromatografisi, HPLC ve son yıllarda ise LC MS MS yöntemi kullanılmaktadır. Lökosit içi sistin düzeyi belirlenmesi için birkaç yöntem olmasına rağmen kan toplama tüplerinin ve örnek hazırlama işlemlerinin lökosit sistin düzeyi tayinine etkisine yönelik bir çalışmaya rastlanılmamıştır. Bu tez çalışmasının birincil amacı lökosit içi sistin tayininine yönelik yeni bir LC MS MS yöntemi geliştirmek, yöntemi valide etmek ve kan alma tüpleri ve ön işlemlerin ölçüme etkisini incelemektir. İkincil amacı ise intrasellüler düzeyde çok az bulunan ve yapı olarak sistine benzeyen homosistin molekülünün internal standart olarak kullanılabilirliğinin test edilmesidir. Geliştirilen yöntemde optimizasyonlar sonucu %0,05 formik asit içeren %50/50 Asetonitril/Su çözgen sistemleri mobil faz olarak kullanılmıştır. Akış programı izokratik, akış hızı 0,2 ml/dakika, toplam ölçüm süresi ise 3 dakikadır. Protein çöktürme ajanının ölçüme etkisi duyarlılık ve matriks etkisi yönünden incelenmiştir. %12'lik sülfosalisilik asit(SSA), %12'lik trikloroasetik asit (TCA) ve asetonitrilin (ACN) protein çöktürme ajanları olarak denendiği çalışmada en duyarlı sonuçlar %12'lik TCA ile elde edilmiştir. Kan alma tüplerinin sistin ölçümüne etkisi geri-elde, matriks etkisi ve protein miktarları yönünden değerlendirilmiştir. Bu amaçla laboratuvarlarda kan almada en fazla kullanılan antikoagulanlardan Li- Heparin, K2-EDTA, Na-Sitrat içeren tüpler kullanılmıştır. Metot validasyon parametreleri kapsamında seçicilik, linearite, tayin ve kantitasyon limitleri, taşıma etkisi, tekrarlanabilirlik, geri elde, matriks etkisi, referans aralık doğrulama, lizat stabilitesi çalışmaları yapıldı. Linearite çalışmasında geliştirilen yöntem lökosit lizatında sistin için 0,078-100 M aralığında lineer olarak bulundu. Tayin limiti 0,0192 M, kantitasyon limiti ise 0,0582 M olarak bulunmuştur. Hem d6-sistinin internal standart olarak kullanıldığı yöntemde hem de homosistinin internal standart olarak kullanıldığı yöntemde gün içi ve günler arası tekrarlanabilirlik çalışmasından elde edilen %CV değerleri %15'in altındadır ve validasyon kriterlerine uygundur. d6-sistinli yöntem için geri elde %95-103 arasında iken homosistinli yöntemde bu değerler %94-106 arasındadır. 40 sağlıklı, 6 hasta ile gerçekleştirilen referans aralık doğrulama çalışmasında d6-sistinli ve homosistinli yöntemden elde edilen sonuçlar birbiriyle karşılaştırılmış, elde edilen grafiğin R2 değeri 0,9838 bulunmuştur. Lizat stabilitesi 4 ay boyunca oda sıcaklığında, +4⁰ C'de ve -20⁰C'de çalışılmıştır. Her üç sıcaklık için de lizatın 4 ay boyunca stabil olduğu belirlenmiştirCystinosis is an autosomal recessive disorder characterized by the accumulation of cystine in lysosomes, causing irreversible damage to many organs, especially to the kidneys. In order to diagnose cystinosis and to monitor the treatment with cysteamine, leukocyte cystine concentrations must be measured. Cystine binding protein assay, ion exchange chromatography, HPLC and LC MS MS are among the methods used to determine the leukocyte cystine levels. Although there are several methods for determining leukocyte cystine concentration, no studies have been conducted to determine the effect of blood collection tubes and sample preparation on leukocyte cystine levels. The principal aim of this thesis is to develop a new LC MS MS method for the determination of leukocyte intracellular cystine concentration, validate the method and examine the possible influence of the type of blood collection tubes and pretreatments on the measurement. The secondary aim is to test the use of homocystine molecule as an internal standard, which is very rarely found at the intracellular level and resembles cystine. In the developed method, 50/50% acetonitrile/water solvent system containing 0.05% formic acid were used as the mobile phase. The flow program is isocratic, the flow rate is 0.2 ml / min and the total measurement time is 3 minutes. Influence of the protein precipitation agent on the measurement was investigated in terms of sensitivity and matrix effect. As protein precipitation agents, 12% sulphosalicylic acid (SSA), 12% trichloroacetic acid (TCA) and acetonitrile (ACN) were tested and the most sensitive results were obtained with 12% TCA The effect of blood collection tubes on cystine measurement was assessed in terms of recovery, matrix effect, and protein content. For this purpose, tubes containing most commonly used anticoagulants Li-Heparin, K2-EDTA, Na-Citrate were used for comparison. In the scope of method validation parameters, selectivity, linearity, determination and quantitation limits, transport effect, reproducibility, recovery, matrix effect, reference interval validation and lysate stability studies were carried out. The method developed was found to be linear in the range of 0.078-100 M for leukocyte lysate cystine. The limit of detection was found as 0.0192 M and the limit of quantification was found as 0.0582 M. In both methods using D6-cystine as the internal standard and the method using homocystine as the internal standard, % CV values obtained from the intra-day and inter-day reproducibility studies are below 15% which is suitable for validation criteria. While recovery rate was found 94-106 % for the D6-cystine method, these values are between 94%-106% in the homocystine method. The results obtained from the D6-cystine and homocystine method are compared with each other, and the R2 value of the obtained graph is 0.9838. Lysate stability was studied for 4 months at room temperature at + 4 ° C and -20 ° C. For all three temperatures, the lysate was found to be stable for 4 months

Çok duvarlı karbon nanotüp nafyon sisteamin modifiye tirozinaz biyosensörü tasarımı ve dopamin tayinine adaptasyonu

Bu tez çalışmasında biyosensör teknolojisine yeni ve orijinal bir bakış açısı getiren dopamin tayinine yönelik, çok duvarlı karbon nanotüp (MWCNT)-nafyon-sisteamin (CA) modifiye tirozinaz biyosensörü geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu biyosensör sisteminde sisteaminle altın elektrot (Au) yüzeyinde kendiliğinden oluşan tek tabaka oluşturuldu (SAM). Çok duvarlı karbon nanotüp-nafyon-tirozinaz karışımı altın/sisteamin elektrot yüzeyine damlatılarak Au/CA/MWCNT-Nafyon-Tirozinaz modifiye sistemi oluşturulur. Tasarlanan biyosensör sistemiyle dopamin ölçümleri 0,2 V'ta amperometrik metotla yapılmıştır. Dopamin konsantrasyonuyla doğru orantılı olarak artan akım değerlerinden çıkılarak tayin yapılmıştır. Ayrıca çalışmada dopamin tayini (0,4)-(-0,15) V potansiyel aralığında differansiyel puls (DP) metodu kullanılarak da yapılmıştır. Hazırlanan biyosensörün optimizasyon çalışmalarında öncelikle optimum SAM oluşum süresi, optimum MWCNT miktarı, optimum tirozinaz enzimi aktivitesi gibi parametreler çalışıldı. Çalışma koşullarının optimizasyonunda pH optimizasyonu ve sıcaklık optimizasyonu gerçekleştirildi. Biyosensörün karakterizasyon çalışmalarında dopamin için doğrusal tayin aralığı, tekrarlanabilirlik, substrat spesifikliği, girişim etkisi ve depo kararlılığı gibi parametreler araştırılmıştır. Optimizasyon çalışmaları sonucunda dopamin biyosensörü için en uygun sisteaminde bekletme süresi, MWCNT miktarı, enzim aktivitesi sırasıyla, 2 saat, 10 mg/ml, 75 U/ml bulunmuştur. Çalışma koşullarının optimizasyonu amacıyla yapılan denemelerde dopamin biyosensörü için çalışma tamponu olarak 50 mM pH 7,5 fosfat tamponu ve çalışma sıcaklığı olarak 35oC bulunmuştur. Geliştirilen biyosensör için yapılan karakterizasyon çalışmalarında ise 0,05 - 100 μM aralığında dopamin için doğrusal sonuçların alındığı belirlenmiştir. Tekrarlanabilirlik denemelerinde (n=15) 1 μM dopamin konsantrasyonunda ortalama değer( x ) , standart sapma (S.S), % varyasyon katsayısı (% V.K) sırasıyla 1.026 μM, ± 0.03975 ve = % 3.8 olarak bulunmuştur. Ayrıca geliştirilen biyosensörle ilaç ve muz örneklerinde dopamin tayini de yapılmıştır

Ionic liquid modified carbon paste electrode and investigation of its electrocatalytic activity to hydrogen peroxide

WOS: 000336772600034This paper reports on the preparation and advantages of novel amperometric biosensors in the presence of hydrophobic ionic liquid (IL), 1-methyl-3-butylimidazolium bromide ([MBIB]). Carbon paste biosensor has been constructed by entrapping horseradish peroxidase in graphite and IL mixed with paraffin oil as a binder. The resulting IL/graphite material brings new capabilities for electrochemical devices by combining the advantages of ILs composite electrodes. Amounts of H2O2 were amperometrically detected by monitoring current values at reduction potential (-0.15 V) of K3Fe(CN)(6). Decrease in biosensor responses were linearly related to H2O2 concentrations between 10 and 100 mu M with 2 s response time. Limit of detection of the biosensor were calculated to be 3.98 mu M for H2O2. In the optimization studies of the biosensor some parameters such as optimum pH, optimum temperature, enzyme amount, interference effects of some substances on the biosensor response, reproducibility and storage stability were carried out. The promising results are ascribed to the use of an ionic liquid, which forms an excellent charge-transfer bridge and wide electrochemical windows in the bulk of carbon paste electrode

Development An Amperometric Microbial-Enzyme Hybrid Cholesterol Biosensor Based On Ionic Liquid MWCNT Carbon Paste Electrode

In this study we report the development of an amperometric cholesterol biosensor based on cholesterol oxidase from Pseudomonas sp. and catalase immobilized in carbon paste electrode (CPE) modified with multiwall carbon nanotubes (MWCNT) and ionic liquid (IL). The working electrode (CPE/MWCNT-IL/Microorganism (MO)-Catalase) was characterized by impedance spectroscopy and cyclic voltammetry at different stages of its construction. This proposed cholesterol biosensor performed linear relationship in the range of 5-600 mu M with a low detection limit of 1.52 mu M. The biosensor showed good sensitivity and high selectivity and it was successfully applied for the measurement of cholesterol levels in lyophilized serum samples.Ege University Research Fund [15 FEN 021]This project was funded by the Ege University Research Fund (project 15 FEN 021)