Glioblastomlarda diagnostik ve prognostik biyobelirteç olarak kullanılan izositrat dehidrogenaz IDH1 mutasyonlarının tayini için dCas9 ile modifiye edilmiş impedimetrik biyosensör geliştirilmesi

Glioblastom (GBM, WHO evre IV astrositom) en sık karşılaşılan ve en agresif malign beyin tümörü çeşididir. Glioblastomlar, primer GBM (WHO, IDH yabani tip) ve sekonder GBM (WHO, IDH mutant) olarak histolojik olarak birbirinden ayırt edilmesi pratikte mümkün olmayan iki alt tipe ayrılmaktadır. Farklı tiplere sahip hastalarda prognoz ile temozolomid ve radyoterapiye verilen yanıt oldukça farklılık göstermektedir. Primer ve sekonder GBM'yi birbirinden ayıran en yaygın genetik anomali izositrat dehidrogenaz (IDH1) geninin R132 kodonunda yer alan somatik tek nükleotid mutasyonlarıdır. Bu çalışmada, izositrat dehidrojenaz (IDH) R132 kodonunda yer alan hedef mutant DNA'nın saptanması için CRISPR-dCas9 tabanlı bir biyosensör tasarladık. Elektrot mutant tip DNA dizisini saptayıp ayırt edebilmesi için sırasıyla sistamin (Cys), PAMAM, dCas9/sgRNA ile modifiye edildi. Geliştirdiğimiz biyosensör hedef mutant DNA'yı dakikalar içinde yüksek hassasiyetle ve tespit edebilmiştir. Geliştirdiğimiz biyosensör sisteminin bir başka yeniliği, yalnızca mutant DNA'ları tespit etmekle kalmaması, aynı zamanda yaklaşık DNA uzunluğunu da ölçebiliyor olmasıdır. Bu nedenle geliştirdiğimiz biyosensör teknolojisinin DNA biyosensörleri alanında yeni olduğu düşünülebilir. Biyosensör sisteminin diğer bir yeteneği, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ile DNA konsantrasyonunu ve konsantrasyon bazlı yanlış pozitif sinyalleri azaltan kapasitif tespit ile DNA uzunluğunu eş zamanlı olarak ölçebilmesidir. Kalibrasyon aralığı 100 fM ile 1000 fM arasında elde edildi, LOD ve LOQ da sırasıyla 33, 96 fM ve 102, 91 fM olarak hesaplanmıştır. Ayrıca, kapasitif algılama hassasiyeti sayesinde 200 bp ve 250 fM konsantrasyon verilerinin aynı EIS sinyallerini ve 1000 bp ve 50 fM konsantrasyon verilerini ayırt edebilmektedir. Sonuç olarak, geliştirilen biyosensör hedef mutant DNA'yı, DNA uzunluğunu ve DNA konsantrasyonunu dakikalar içinde eş zamanlı olarak yüksek hassasiyetle tespit edebilmiştir.;Biyosensör, kronoimpedans, elektrokimyasal impedans spektroskopisi, kapasitans, CRISPR, dCas9.;biosensor, chronoimpedance, electrochemical impedance spectroscopy, capacitance, CRISPR, dCas9.