A Preliminary Study of A Lactic Acid Biosensor for the Early Detection of Dental Caries

Özet

Problem: Diş çürüğünün oluşumunda birçok mekanizma vardır ancak bu mekanizmaların ortak noktası mikroorganizmaların ağızda ve çoğunlukla diş yüzeyinde çoğalmasıdır.
Amaç: İnsan diş plağında yaklaşık 200 ila 300 farklı mikroorganizma bulunmasına rağmen, en fazla Neisseria spp. ve S. Mutans bakterileri diş çürüğünden sorumludur. Bu mikroorganizmaların ortak noktası laktik asit üretmeleridir. Bu çalışmada, fiziksel analiz sistemlerinin ölçüm kabiliyeti ile biyokimyasal sistemlerin özgüllüğünü birleştiren bir biyoelektrokimyasal ölçüm sistemi olan biyosensör kullanılması amaçlanmaktadır.
Gereç-Yöntem: Bu çalışmada laktat oksidaz enzimi, altın çalışma elektrot yüzeyine sığır serum albümini ve jelatin yardımı ile immobilize edildi. Enzim, çapraz bağlayıcı ajan glutaraldehit yardımıyla elektrot yüzeyinde tutuklandı. Laktik asit biyosensörü ön çalışmalarında döngüsel voltametri akım taraması yapılmıştır. Döngüsel voltamogram grafiğinden elde edilen akım aralığında optimizasyon çalışmaları yapılmıştır. Optimizasyon çalışmaları kapsamında biyosensörün optimum çalışma sıcaklığı ve optimum çalışma pH'ı test edilmiştir.
Bulgular: Çalışma elektrodu yüzeyindeki reaksiyona göre oluşan döngüsel voltamogramda +0,2 V potansiyelde anodik pik elde edildi. Bu değerde yapılan optimizasyon çalışmalarında biyosensörün optimum çalışma koşullarının 35 °C ve pH 6.5 olduğu tespit edilmiştir.
Sonuç: Biyoelektrokimyasal yöntemin ön çalışmasından elde edilen verilere göre, çözeltideki laktik asit konsantrasyonu belirlenebilir. İleri çalışmaların tamamlanması ile taşınabilir bir laktik asit biyosensörü yapılabilir. Sonuç olarak, yapılan ön çalışma sonucunda gelecekte diş çürüğünün erken teşhisi için in-vitro laktik asit belirlemek üzere tasarlanan laktik asit biyosensörlerinin umut verici olduğu düşünülmektedir.