Kısa, orta ve uzun dönem kan şeker ölçümlerini eş zamanlı gerçekleştiren yeni bir ölçüm yöntemi geliştirilmesi

Abstract

Diyabet metabolik bir hastalıktır ve hastalığa ait komplikasyonların ilerlemesini önlemek için düzenli glisemik kontrol gereklidir. Glisemik kontrol, günlük açlık şekeri ölçümleri ile veya glikozillenmiş proteinlerin ölçülmesi ile sağlanır. Ancak açlık şekeri ölçümleri, o anki glisemik düzeyi yansıtıp ortalama glikoz düzeyi hakkında bilgi vermemektedir. Glikolize-hemoglobin (HbA1c) ve fruktozamin gün içinde açlık-tokluk, egzersiz ya da kan glikozundaki geçici değişikliklerden etkilenmeden geriye dönük kan glikoz düzeyi hakkında bilgi veren önemli parametrelerdir. Son 30 yılda HbA1c için çok sayıda ölçüm yöntemi geliştirilmiştir. Bunlar HbA0 ile HbA1c arasındaki yük farkına dayalı HPLC ile yapılan kromatografik yöntemler, yapısal farka dayalı fenilboronik asit-HbA1c ilişkisine dayalı kromatografik yöntemler, antijen-antikor ilişkisine dayalı immünokimyasal testlerdir. Kromatografik yöntemlerde kullanılan yöntemler pahalı, çok sayıda ön prosedür ve profesyonel kullanıcı gerektiren yöntemlerdir. İmmunokimyasal testlerde ise lineer olmayan kalibrasyon eğrileri ve çok kolay bozulabilen ayıraçlar sorun oluşturmaktadır. Glisemik kontrolde kullanılan önemli bir diğer protein ise serum albüminidir. Serum albümini, HbA1c ölçümlerinin hemoglobin varyantlarından etkilendiği durumlarda, anemi veya böbrek yetmezliği durumlarında güvenilir olarak kullanılmaktadır. İnsan serum albumininin (HSA) kanda yarılanma ömrü 12-21 gün olduğu için g-HSA ölçümleri ile son 2-3 haftaya ait glikoz düzeyi ölçülebilmektedir. Bu ara ölçüm, henüz HbA1c yükselmeden önlem alınmasını sağlayabilmektedir. G-HSA ölçümünde kullanılan temel yöntemler boranat affinite kromatografisi, imünoassay teknikleri ve enzimatik yöntemlerdir. Son 15-20 yıl içerisindeki çalışmalar yoğun olarak glikozile albümin ve fruktozamin gibi 2-4 haftalık şeker düzeyini gösteren plazmadaki şeker belirteçleri üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışma glikoz, glikozile albümin ve glikozile hemoglobin ölçümünü aynı anda gerçekleştiren akış enjeksiyon analiz yöntemin geliştirilmesini konu almaktadır. Akış enjeksiyon analiz yöntemde, borat seçici sensör içeren bir deteksiyon bölmesi ve sınırlı ayırım sağlayan bir mini-kolon bulunmaktadır. Geliştirilen yöntem ile glikoz, glikozile albümin ve glikozile hemoglobinin eş zamanlı olarak ölçülmesi sağlanmaktadır. Üç parametreyi birlikte ölçen bir yöntem veya cihaz literatürde bulunmamaktadır. Bu çalışma ile hedeflenen eş zamanlı ölçüm yöntemi; ekonomik ve basittir. Aynı zamanda ön işlem olarak sadece kan örneğinin santrifüj ve lizis yapılmasını gerektirmektedir. Çalışmada, uzun dönem glisemik kontrolleri için HbA1c’nin, orta dönem glisemik düzeyi için g-HSA’nın ve kısa dönem için anlık şeker ölçümlerinin aynı anda gerçekleştirildiği yeni bir akış enjeksiyon analiz yöntemi geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaç doğrultusunda çalışmada; karbon nano tüp-gümüş borat (CNT-GB) temelli bir elektrot geliştirilmiş, durgun ve hareketli ortamda tekrarlı çalışması test edilmiştir. Diğer yandan geliştirdiğimiz elektrotun tüm karakterizasyon özellikleri tamamlanmış ve başarılı sonuçlar alınmıştır. Glikoz, glikolize-albümin ve glikolize-hemoglobinin akış enjeksiyon sistemde mini bir ayırım kolonu ile kısmi ayırımlarının sağlanması ve yeni bir borat seçici sensörün akış enjeksiyon analiz sisteminde dedektör olarak kullanılması ile bu biyoanalitlerin eş zamanlı olarak analizlerinin kısa sürede gerçekleştirilmesi hedeflenmiştir. Bu hedef doğrultusunda mini ayrım kolonuna yerleştirilmek üzere grafit oksit-aminofenil boronik asit (GO-APBA) bazlı kolon dolgu malzemesi sentezlenmiştir. Böylece santrifüj yapılan kan numunesindeki glikozile hemoglobin, glikozile albümin ve glikoz ayrımı sağlanması hedeflenmiştir. Geliştirdiğimiz elektrot ile çalışan eş zamanlı analiz yöntemi sayesinde, muayenehaneler, sağlık ocakları, poliklinik ve otoanalizör bulunmayan hastanelerde glikoz, glikolize albümin ve glikolize hemoglobinin eş zamanlı olarak ölçülmesi amaçlanmıştır. Böylece geliştirilen sistemin kısa, orta ve uzun dönem kan şekeri hakkında hızlı bir şekilde bilgi vereceği düşünülmektedir.