Metamateryal Tabanlı Bir Plazmonik Biyo-Sensör Sistemi İle Depresyon Tespit Ve Takibi

Majör Depresif Bozukluk (MDB) çok yaygın, tekrarlayıcı ve kronik bir psikiyatrik hastalıktır. MDB, kişide isteksizlik, mental yorgunluk, kendine güvensizlik ve intihar düşünceleri meydana getirir. Depresyonun dünyada yaygınlık oranı %15?dir ve neredeyse bütün yaş gruplarında (özellikle 20-60) görülebilmektedir. Yapılan çalışmalarda MDB hastalarının normal bireylere oranla 20-30 kat daha fazla intihara eğilim gösterdikleri saptanmıştır. Ayrıca hastada oluşan mental yorgunluk, isteksizlik ve kendine güvensizlik semptomlarının çalışma hayatına etkisi sonucunda ekonomiye olan yükü de fazladır. Ekonomideki kayıp oranlarını azaltmak için ülkeler ve hükümetler çeşitli politikalar uygulamış ve hastalığa uygun tedavi yöntemleri ile önlemler almaya çalışmıştır. Depresyon tanısı psikiyatri doktorları tarafından konulmaktadır. Ancak çoğu MDB hastasına tanı konulması konusunda güçlükler yaşanmış ve gerekli tedaviler zamanında yapılamamıştır. Bunun sonucunda artan intihar oranları ve ekonomik kayıpların önüne geçilememiştir. Depresyon tanısında kullanılan fiziksel bir ölçüm ve tanı koyma sistemi yoktur. Ancak depresyonun vücuttaki nörotransmitter maddelerin dengesinin bozulması sonucunda ortaya çıktığı bilinmektedir. Dolayısıyla bu maddelerin tespiti ve vücutta bulunma miktarları depresyonun erken tanısı, teşhisi ve tedavisini mümkün kılmaktadır. MDB hastalığında erken tanı, tedavi ve hasta takibi, bahsi geçen intihar ve ekonomik kayıp etkilerini ciddi bir şekilde azaltacağı düşünülmektedir. Bu buluş kapsamında ilk defa, depresyonun semptomdan bağımsız olarak tespit edilmesi ve hastanın tedavi sürecinin takip edilmesi amaçlanmıştır. Psikolog veya psikiyatri ofislerinde depresyon tanısı sadece anket bazlı yapıldığı güvenilirliği hastanın verdiği bilgiyle sınırlıdır. Geliştireceğimiz sensör platformu ile anket bazlı tarama değil kişiden alınacak numuneler ile net yanıt alınabilecektir. Depresyon ile ilişkili olduğu bilinen serotonin, dopamin, IL-6, BDNF ve VEGF? nin vücutta bulunma miktarındaki değişimi tanıyı koymaya yardımcı olurken; tedavinin ilerleyen sürecinde de bu proteinlerin vücuttaki artışları ve/veya azalışları takip edilerek tedavinin güvenilirliği artırılmış olacaktır. Bahsi geçen proteinlerin örnekteki miktarlarının algılanabilmesi için altın tabaka üzerine açılmış nano- delik şeklindeki anten tabanlı plazmonik biyosensör tasarlanıp ve üretilip spektroskopik olarak algılama yapılması amaçlanmıştır. Projemizde aynı anda farklı proteinlerin yüksek verimle (high-through-output) analizine (multiplexing) imkân veren plazmonik biyosensör ile serotonin, dopamin, IL-6, BDNF ve VEGF proteinlerinin aptamer tabanlı analiz yöntemi spektroskopik olarak tükürükten kantitatif analizlerinin ilk defa gerçekleştirilecek olması ürünümüzün özgünlüğüdür. 4 farklı bölgeye ayrılan plazmonik sensör üzerine immobilize edilecek olan spesifik aptamerlere hedef proteinlerin bağlanması sağlanacak ve sensörden gelen optik sinyalin proteinlerin varlığında elde edilen optik sinyale göre değişimi araştırılarak bahsedilen dört hedef proteinin varlığı ve miktarının belirlenmesi hedeflenmektedir. Eş zamanlı analizlerin standart katma yöntemi ile hazırlanan sentetik tükürük numunelerinde test edilmesi ile geliştirilen sisteme gerçek örnek girişim etkisi belirlenecektir. Böylece, hedef proteinlerin gerçek hasta örneklerinde yapılacak testlerine ön ayak olunacaktır. Ek olarak, ilk defa depresyon ön tanısı amacı ile kantitatif, eş zamanlı ve çoklu analizleri gerçekleştirilecek olan bu hedef proteinler için tasarlanan sistemin ileri proje adımları ile uzun süreli kullanıma uygun ve taşınabilir bir test cihazı olarak tasarlanabileceği ön görülmektedir. Biyosensörün çalışma şekli aşağıda verilmiştir. Gelen radyasyonun iletim spektrumu gözetilerek, çip üzerine bağlanan biyomoleküllerin algılanması sağlanacaktır. Ürünün adı depresyon tanı biyosensörü olarak belirlenmiştir. TR 2023 001754 A2