Yıl: 2018 Cilt: 8 Sayı: 3 Sayfa Aralığı: 219 - 226 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.21597/jist.458636 İndeks Tarihi: 17-01-2019

Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması

Öz:
Pestisitler yıllardır tarım alanlarında kullanılmaktadır. Ancak bu yaygın kullanım, bilimsel ve endüstriyeltopluluklarda pestisitlerin uzun vadeli insan sağlığı riskleri üzerine bilinen toksisitelerinden dolayı endişeyiarttırmıştır. Böylelikle pestisitlerin tayin edilmesi, hem insanlar üzerinde artan toksik etkilerinden hem dekullanımının kontrol altına alınmasından dolayı büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, seçici, hassas, hızlı vegerçek zamanlı klorpirifos tayini için ilk olarak, poli[etilenglikol dimetakrilat-N-metakriloil-(l)-triptofan metilester poly(EGDMA-MATrp) nanopartikülleri hazırlandı ve zeta sizer ile karakterize edildi. Ardından, klorpirifosbaskılı SPR nanosensör hazırlanarak atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve temas açısı ölçümleri ile karakterizeedildi. Kalınlık ölçümleri ve AFM görüntüleri, nanopartiküllerden oluşan ince filmlerin hemen hemen tek tabakalıolduğunu gösterdi. Baskılanmış ve baskılanmamış nanosensörlerin klorpirifos tayin duyarlılığı 0.015-2.9 nMaralığında klorpirifos çözeltileri ile araştırıldı. Baskılanmış nanopartiküllerin, baskılanmamışlara göre daha fazladuyarlılık gösterdiği belirlendi. Langmuir adsorpsiyon modeli, bu afinite sistemi için en uygun model olarakbelirlendi. Klorpirifos baskılanmış nanopartiküllerin seçiciliğini göstermek için 2.9 nM derişimindeki klorpirifos,diazinon ve parationun yarışmalı adsorpsiyonu araştırıldı. Sonuç olarak, SPR nanosensörlerin hızlı yanıt, kullanımkolaylığı, hassasiyet, seçicilik ve gerçek zamanlı ölçüm alınabilme özelliğinden dolayı pestisit analizleri içinalternatif bir yöntem olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu görüldü.
Anahtar Kelime:

Konular: Çevre Bilimleri

Preparation of Nanoparticle-Amplified Surface Plasmon Resonance Sensors Based on Molecular Imprinting for Pesticide Determination

Öz:
Pesticides have been utilized in agriculture for decades. However, their widespread use has increased concerns due to their known toxicities on long term human health risks in scientific and industrial communities. Thus, the detection of pesticides will have a great prescription due to both improve their toxicity effects over humans and their management. In this study, poly[ethyleneglycol dimethacrylate-N-methacryloyl-(L)-tryptophan methyl ester poly(EGDMA-MATrp) nanoparticles for sensitive, selective, fast and realtime detection chlorpyrifos were firstly prepared and characterized by zeta sizer. Then, a chlorpyrifos-printed SPR nanosensor was prepared and characterized by atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The thickness measurements and AFM observations indicated that the nanoparticle thin films were almost monolayer. Chlorpyrifos sensing ability of imprinted and nonimprinted nanosensors were investigated from chlorpyrifos solutions within the range of 0.015-2.9 nM. Imprinted nanoparticles showed more sensitivity to chlorpyrifos than non-imprinted ones. Langmuir adsorption model was determined as the most suitable model for this affinity system. In order to show the selectivity of the chlorpyrifos imprinted nanoparticles, competitive adsorption of chlorpyrifos, diazinon and parathion at 2.9 nM concentration was investigated. As a result of, SPR nanosensors have a potential to be used as an alternative method for pesticides analysis due to fast response, easy-to-use properties, precision, selective and real-time measurement capability.
Anahtar Kelime:

Konular: Çevre Bilimleri
Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
  • Yilmaz E, Majidi D, Özgür E, Denizli A, 2015. Whole cell imprinting based Escherichia coli sensors: A study for SPR and QCM. Sensors and Actuators B, 209: 714–721.
  • Yılmaz F, Saylan Y, Akgönüllü S, Çimen D, Derazshamshir A, Bereli N, Denizli A, 2017. Surface plasmon resonance based nanosensors for detection of triazinic pesticides in agricultural foods. New Pesticides and Soil Sensors, 679-718.
  • Yazgan MS, 1997. Türkiye’de pestisit kirliliği. Türkiye’de Çevre Kirlenmesi Öncelikleri Sempozyumu II, 571-577. GebzeKocaeli.
  • Üzek R, Özkara S, Güngüneş H, Uzun L, Şenel S, 2014. Magnetic nanoparticles for plasmid DNA purification through hydrophobic interaction chromatography. Separation Science and Technology, 49: 2193–2203.
  • Tuna S, Duman O, Soylu I, Kancı Bozoğlan B, 2014. Spectroscopic investigation of the interactions of carbofuran and amitrol herbicides with human serum albümin. Journal of Luminescence, 151: 22-28.
  • Therese Marie SR, Drexel HC, 2017. Green preparation and characterization of tentacle-like silver/copper nanoparticles for catalytic degradation of toxic chlorpyrifos in water. Journal of Environmental Chemical Engineering, 5: 2524-2532.
  • Sharp DS, Eskenazi B, Harrison R, Callas P, Smith AH, 1986. Delayed health hazard of pesticide exposure. American Jornal of Publich Health, 7: 441-471.
  • Saylan Y, Üzek R, Uzun L, Denizli A, 2014. Surface imprinting approach for preparing specific adsorbent for IgG separation. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 25: 881- 894.
  • Saylan Y, Akgönüllü S, Çimen D, Derazshamshir A, Bereli N, Yılmaz F, Denizli A, 2017. Development of surface plasmon resonance sensors based on molecularly imprinted nanofilms for sensitive and selective detection of pesticides. Sensors and Actuators B: Chemical, 241: 446-454.
  • Sari E, Üzek R, Duman M, Denizli A, 2016. Fabrication of surface plasmon resonance nanosensor for the selective determination of erythromycin via molecular imprinted nanoparticles. Talanta, 150: 607–614.
  • Mauriz E, Calle A, Lechuga LM, Quintana J, Montoya A, Manclús JJ, 2006. Real-time detection of chlorpyrifos at part per trillion levels in ground, surface and drinking water samples by a portable surface plasmon resonance immunosensor. Analytica Chimica Acta, 561: 40-47.
  • Luzardo OP, Almeida-González M, Ruiz-Suárez N, Zumbado M, Henríquez-Hernández LA, Meilán MJ, Camacho M, Boada LD, 2015. Validated analytical methodology for the simultaneous determination of a wide range of pesticides in human blood using GC–MS/MS and LC–ESI/MS/MS and its application in two poisoning cases. Science and Justice, 55: 307–315.
  • Li X, Husson SM, 2006. Adsorption of dansylated amino acids on molecularly imprinted surfaces: a surface plasmon resonance study. Biosensors and Bioelectronics, 22: 336–348.
  • Kouzayha A, Rabaa AR, Iskandarani M, Beh D, Budzinski H, Jaber F, 2012. Multiresidue method for determination of 67 pesticides in water samples using solid-phase extraction with centrifugation and gas chromatography-Mass spectrometry. American Journal of Analytical Chemistry, 3: 257-265.
  • Kim N, Park IS, Kim DK, 2007. High-sensitivity detection for model organophosphorus and carbamate pesticide with quartz crystal microbalance-precipitation sensor. Biosensors and Bioelectronics, 22: 1593-1599.
  • Jamal HM, Ahmad AS, 2016. Organochlorine pesticide residues in human milk and estimated daily intake (EDI) for the infants from eastern region of Saudi Arabia. Environmental Sciences & Ecology, 164: 643-648.
  • Gültekin A, Ersöz A, Denizli A, Say R, 2012. Preparation of new molecularly imprinted nanosensor for cholic acid determination. Sensors and Actuators B: Chemical, 162: 153- 158.
  • Gabrieli B, Magali K, Lucila R, Martha BA, Renato Z, Osmar DP, 2016. An effective method for pesticide residues determination in tobacco by GC-MS/MS and UHPLC-MS/MS employing acetonitrile extraction with low-temperature precipitation and d-SPE clean-up. Talanta, 161: 40-47.
  • Daş YK, Aksoy A, 2016. Pestisitler. Turkiye Klinikleri J Vet Sci Pharmacol Toxicol-Special Topics, 2(2).
  • Chen YC, Brazier JJ, Yan MD, Bargo PR, Prahl SA, 2004. Flourescence-based optical sensor design for molecularly imprinted polymers. Sensors and Actuators B: Chemical, 102: 107-116.
  • Bereli N, Saylan Y, Uzun L, Say R, Denizli A, 2011. L-histidine imprinted supermacroporous cryogels for protein recognition. Seperation Puriffication Technology, 82: 28-35.
APA Cakir O, bakhshpour m, Yılmaz Kılıçkaya F, BAYSAL Z (2018). Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. , 219 - 226. 10.21597/jist.458636
Chicago Cakir Oguz,bakhshpour monireh,Yılmaz Kılıçkaya Fatma,BAYSAL ZÜBEYDE Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. (2018): 219 - 226. 10.21597/jist.458636
MLA Cakir Oguz,bakhshpour monireh,Yılmaz Kılıçkaya Fatma,BAYSAL ZÜBEYDE Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. , 2018, ss.219 - 226. 10.21597/jist.458636
AMA Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. . 2018; 219 - 226. 10.21597/jist.458636
Vancouver Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. . 2018; 219 - 226. 10.21597/jist.458636
IEEE Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z "Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması." , ss.219 - 226, 2018. 10.21597/jist.458636
ISNAD Cakir, Oguz vd. "Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması". (2018), 219-226. https://doi.org/10.21597/jist.458636
APA Cakir O, bakhshpour m, Yılmaz Kılıçkaya F, BAYSAL Z (2018). Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8(3), 219 - 226. 10.21597/jist.458636
Chicago Cakir Oguz,bakhshpour monireh,Yılmaz Kılıçkaya Fatma,BAYSAL ZÜBEYDE Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8, no.3 (2018): 219 - 226. 10.21597/jist.458636
MLA Cakir Oguz,bakhshpour monireh,Yılmaz Kılıçkaya Fatma,BAYSAL ZÜBEYDE Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, vol.8, no.3, 2018, ss.219 - 226. 10.21597/jist.458636
AMA Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018; 8(3): 219 - 226. 10.21597/jist.458636
Vancouver Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması. Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi. 2018; 8(3): 219 - 226. 10.21597/jist.458636
IEEE Cakir O,bakhshpour m,Yılmaz Kılıçkaya F,BAYSAL Z "Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması." Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 8, ss.219 - 226, 2018. 10.21597/jist.458636
ISNAD Cakir, Oguz vd. "Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması". Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 8/3 (2018), 219-226. https://doi.org/10.21597/jist.458636