Cam, polimer ve silikon malzemeli aktif ve pasif yaklaşımlı mikroakışkan sistem tasarımı
Proje (5.2) kapsamında karaciğer kanserine özgün biyobelirteç takibinin ve tespitinin yüksek verimlilikte yapıldığı, hızlı ve yüksek hassasiyette tanıya yönelik algılama yapabilen mikroakışkan çipler geliştirilecektir. Kanser tanısı için algılama testleri ve bileşenlerinin geliştirilmesi, cam, polimer, plastik ve silikon malzemeli aktif ve pasif yaklaşımlı mikroakışkan biyoçiplerin tasarımı ve üretimi, bu biyoçiplerin en iyi performansı gösterenlerinin validasyon testleri, tümleşik sistem entegrasyonu ve prototip üretimi çalışmaları yapılacaktır. Geliştirilecek mikroakışkan sistemlerde algılama iki ana kategoride ele alınacaktır: Elektrokimyasal/piezolektrik ölçümler (İP1 ve İP3) ve optik ölçümler (İP2 ve İP4).
İP1’de cam alttaş üzerine oluşturulmuş mikrokanal yapılara, SAW (Surface Acoustic Wave-Yüzey Akustik Dalga) ve elektrokimyasal çevrimsel voltametri (CV) olmak üzere iki tip sensör sistemi entegre edilecektir. Elektrokimyasal sensör için ihtiyaç duyulan elektrotlar, mikro kanalların oluşum sürecindeki ara safhalarda litografi tekniği ve kaplama yöntemleriyle eklenecektir. SAW transduser İP1 proje grubunun kısmen yer aldığı APYK 2’den hazır olarak alınıp, sensör platformu üzerine monte edilecektir. Karaciğer kanseri belirteçlerini hedefleyen algılayıcı katmanlar (antikor ve peptit) 5.1 projesi kapsamında tasarlanacak ve sentezlenecektir. Sentezlenen algılayıcı yapıların transduser yüzeyine immobilizasyonu ile işlevselleştirilmiş cam esaslı mikroakışkan biyoçipler elde edilecek ve performans testleri gerçekleştirilecektir.
İP2’de hedef biyobelirteçlere spesifik peptit bazlı moleküller (antibody, peptit, protein, aptamer gibi) ile dekore edilmiş nanoparçacıklar ve test örnekleri, mikro-karıştırıcı serpentin mikrokanala gönderilerek burada nanoparçacık-sitokin yapıları oluşturulacaktır.
İP3’de geliştirilecek PDMS tabanlı mikroakışkan sistemde antikor veya peptitle işlevselleştirilmiş manyetik kürecikler (MB) üzerinde karaciğer kanserine spesifik proteinlerin tutundurulması ve ölçüm elektrotları üzerinde immobilize edilerek frekansa bağlı olarak empedans değerlerinin ölçülmesi ile protein konsantrasyonu korelasyonu sağlanacaktır. Dielektrofrez yöntemi ile kanal içinde akış halindeki biyobelirteç proteinlerin ön-konsantrasyonu (zenginleştirilmesi) sağlanarak MB’lere bağlanma verimliliği artırılacak, yüksek verimli ve hızlı ölçüm sonuçları almaya yönelik tasarımlar üretilerek test edilecektir. Algılama bölümünde protein tutundurulmuş MB’ler mıknatıs yardımıyla farklı tip elektrotlar üzerine immobilize edilerek empedans ölçümleri alınacaktır.
İP4’de kullanılması planlanan mikroakışkan kartuşlar 3 tabakadan oluşacaktır. En üst tabaka FRET ve plazmonik ölçüm yapılacak kuyulara sıvı örneklerin dağıtımını sağlayacaktır. Orta tabaka kuyuları içerecek ve plazmonik ve FRET ölçümleri bu kuyular içinde gerçekleşecektir. En alt tabaka ise yıkama ve sıvıların kuyulardan uzaklaştırılması görevini görecektir.
Proje Ekibi
