Geliştirilen Potansiyometrik Kistik Fibrozis Tanı Sisteminin Optimizasyonu ve Standardizasyonu, Sürekli Takip İçin Kullanımının Araştırılması ve Gerçek Örneklere Uygulanması

Abstract

Çalışmada insan terindeki sodyum, klorür ve pH'nın gerçek zamanlı miktar analizi için, terin toplanmasını ve analizini giyilebilir bir platformda birleştiren yeni bir cihaz geliştirilmiştir. Bu cihaz Kistik Fibrozis hastalığının doğru ve kesin tanısı için yeni bir yaklaşım ortaya koymaktadır. Çalışma kapsamında sodyum iyonu (Na+) konsantrasyonunu belirlemek için 4-ter-butilsalix[4]aren-tetraasetik asit tetraetil ester (sodyum iyonofor X) ticari iyonoforuna dayalı mikro büyüklükte Na+-seçici sensörler hazırlanmıştır. Klorür iyonu (Cl-) tayini için ise gümüş/gümüş klorür ve ticari mezotetrafenilporfirinmanganez(III) (klor iyonofor-I) iyonoforu kullanılarak mikro büyüklükte Cl-- sensörleri geliştirilmiştir. İyon seçici sensörlere ek olarak kompozit pH sensör hazırlanmıştır. Geliştirilen sensörlerin potansiyometrik performansları durgun ortamlarda bilgisayar kontrollü potansiyometrik bir sistem kullanılarak test edilmiş ve bütün elektrotların 10-1-10-4 M konsantrasyon aralığında doğrusal cevap verdiği ve sensörlerin ter testinde kullanılması amacıyla mikro ölü hacme sahip yeni tip potansiyometrik ter test hücreleri de tez kapsamında tasarlanmıştır. Ticari pilokarpin kullanılarak sağlanan iyontoforez sonucu açığa çıkan ter deri yüzeyinden sensörlere yönlendirilmiştir. Numunelerin akış yolu üzerinde bulunan sensörler yardımıyla terin pH'sı ile birlikte terdeki sodyum ve klorür konsantrasyonları belirlenmiştir. Bu yolla Ondokuz Mayıs Üniversitesi Tıp Fakültesi'ndeki hastalardan elde edilen veriler, mevcut yöntemlerle (Macroduct, Nanoduct) elde edilen sonuçlar ile karşılaştırmalı olarak incelendiğinde geliştirilen yeni yöntem ile hali hazırdaki ticari yöntemlerin uyum içerisinde olduğu görüldü.

In this study, a new method for real-time quantitative analysis of sodium, chloride and pH in human sweat, consolidating sweat collection and analysis with integrated wearable platform was reported. Newly developed device introduces new opportunities by providing an accurate and proper diagnosis of Cystic Fibrosis. Na+ selective electrodes were prepared by using commercial ionophore 4-tert-butylcalix[4]arene-tetraacetic acid tetraethyl ester (sodium ionophore X), while Cl- selective electrode was produced by using Ag/AgCl and commercial chloride ionophore ?I. Composite pH sensor was manufactured in addition to ion selective sensors. Potentiometric performance and characteristics of the prepared electrodes were tested in steady state and dynamic conditions by using a computer-controlled potentiometric system. All of the electrodes gave linear response between the concentration range of 10-1-10-4M and their reproducibilities were also quite well. It has been observed that the degree of repeatability of electrodes are very high. Moreover, a new type of potantiometric sweat cell that has micro clearance space has been designed in order to use a micro-size ion selective sensors in sweat test. Iontophoresis has been elicited by means of commercial pilocarpine. The prepared electrodes and pilocarpine were put into the cell-models we developed. By using the Pilocarpine Iontophoresis method, pilocarpine extracted sweat in the area without any pain. When the obtained sweat reaches on the surface, it is made to flow into the sensors following flow-way. The amount of sweat Na+, sweat Cl- and pH were measured by the help of sensors that are on the following direction of sweat samples and these were used in sweat CF diagnosis. Datas gained in Faculty of Medicine and available methods used as reference (Macroduct, Nanoduct) have been looked over comperatively. It was seen that the determined numbers were in harmony with the numbers which were determined inthe faculty of medicine.