Elektrokimyasal Biyosensör Sistemleri
Baş Araştırmacı: Prof. Dr. Seda Nur TOPKAYA ÇETİN
Topkaya Lab, elektrokimyasal ve optik analiz tekniklerine dayalı biyosensör sistemlerinin geliştirilmesine odaklanmaktadır. Çalışma alanlarımız arasında, alternatif antibiyotik duyarlılık testleri, gen mutasyonlarının ve nükleik asit bazlı delesyon/insersiyonların tayini, DNA-ilaç etkileşimlerinin analizi, çevresel kirleticilerin (su ve toprakta) ve gıda kaynaklı toksinlerin tespiti gibi kritik uygulamalar yer almaktadır. Elektrot yüzeylerinin karbon nanotüpler, altın nanoparçacıklar ve grafen türevleri gibi nanomalzemelerle modifiye edilmesi, moleküler baskılama teknolojileri ile seçici tanı yüzeylerinin tasarlanması ve voltametrik, amperometrik ve impedimetrik tekniklerle hassas sinyal analizi sağlanması temel araştırma yaklaşımımızı oluşturmaktadır. Ayrıca, hücre temelli sistemler için inkübatör entegreli elektrokimyasal ölçüm platformları, taşınabilir tanı sistemleri ve mikroakışkan destekli sensör tasarımları üzerinde de çalışmalar yürütmekteyiz. Geliştirilen bu sistemler, sağlık, çevre ve gıda güvenliği gibi alanlarda hızlı, güvenilir ve kullanıcı dostu çözümler sunmayı hedeflemektedir.
Araştırma Alanları
- Elektrokimyasal ve optik temelli biyosensör sistemleri
- Plazmonik biyosensörler
- Moleküler baskılama ve biyomoleküler tanı
- Nanomalzeme temelli yüzey modifikasyonları
- Alternatif antibiyotik duyarlılık testleri
- DNA hibridizasyonu ve DNA-İlaç Etkileşim
- Hücre tabanlı analiz platformları
Yayınlar
- Isbilir H, Kaya HO, Tekintaş Y, Kurul F, Cetin AE, Topkaya SN. Enhanced electrochemical biosensing of Candida albicans via NiFe₂O₄ nanoparticle-doped imprinted polymers. Microchemical Journal, 215, 114513 (2025).
- Kaya HO, Tekintaş Y, Karadeniz H, Isbilir H, Temel A, Topkaya SN. Accelerated Electrochemical Antibiotic Susceptibility Testing Using Disposable Electrodes and Resazurin. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 265, 117011 (2025).
- Kurul F, Avci M B, Acar B, Topkaya SN, Cetin AE. Incubator-Integrated Electrochemical Analysis Platform for Cell-Based Studies. npj Biosensing, 2, 6 (2025).
- Karaca Açarı I, Kurul F, Avci M. B, Yasar S. D, Topkaya SN, Açarı C, Ünsal E, Makay B, Köytepe S, Ates B, Yilmaz İ, Seçkin T, Cetin AE. A plasmonic biosensor pre-diagnostic tool for Familial Mediterranean Fever. Nature Communications, 15, 8515 (2024).
- Kaya HO, Tekintaş Y, Kurul F, Cetin AE, Topkaya SN. Targeted Microorganism Detection with Molecularly Imprinted Polymer Biosensors. Journal of Electroanalytical Chemistry, 971, 118575; (2024).
Projeler
Yürütücü
- Ceragenin 44 ve Resazurin ile Antibiyotik Duyarlılık ve Dirençlilik Test Kiti, TÜSEB-A4-01 Grubu, Proje No: 44357, 2025 – Devam Ediyor
- Perde Baskılı Elektrot Tabanlı Elektrokimyasal Analizler İçin Bir Test Aparatı ve Çok-Fonksiyonlu Bir Yazılımın Geliştirilmesi, TÜBİTAK 1005, Proje No: 123Z570, 2023–2025
- Stenotrophomonas maltophilia ve Shigella sonnei Bakterilerinin Antibiyotik Duyarlılıklarının Tespiti için Elektrokimyasal Bir Biyosensör Geliştirilmesi, TÜSEB A Grubu, Proje No: 22498, 2022–2024
- Enterococcus faecium’un Moleküler Baskılı Polimer Tabanlı Elektrokimyasal Biyosensör Sistemi ile Tespiti, İKÇÜ-GAP, Proje No: 2022-GAP-ECZF-0009, 2022–2023
Araştırmacı
- Hücre Tabanlı Analizler için İnkübatöre Entegre Elektrokimyasal Analiz Platformu, TÜBİTAK 1005, Proje No: 122E384, 2022–2024
- Patojenlerin Tayini için Nanomalzeme Modifiye Elektrokimyasal Biyosensörlerin Geliştirilmesi ve Uygulaması, Ege Üniversitesi BAP, Proje No: 24143, 2022–2025
- Kanser Hücrelerinin Terapötik Yanıtlarını Saptamaya Yönelik Plazmonik Temelli Biyo-Etiketsiz Bir Biyosensör Tasarımı, TÜBİTAK 3501, Proje No: 119E111, 2019–2022
- FMF (Ailevi Akdeniz Ateşi) Hastalığı Tanısı İçin Ekonomik ve Taşınabilir Biyosensör Sistemi, TÜBİTAK 1005, Proje No: 119E649, 2020–2022
- Farmasötik Preparatlarda Nateglinid Etken Maddesinin Spektrofotometrik ve Elektrokimyasal Yöntemlerle İncelenmesi ve Validasyonu, Namık Kemal Üniversitesi BAP, Proje No: NKUBAP.00.GA.19.217, 2019–2020
Danışman
- Candida albicans Patojeninin Metal Nanoparçacık Modifiye Moleküler Baskılı Polimer ile Elektrokimyasal Yöntemlerle Tespiti, TÜSEB-YL, Proje No: 2022-A2-YL 31174, 2023–2024
- Viburnum Opulus (Gilaburu) Bitkisinden Elde Edilen Ekstrenin DNA Üzerindeki Etkisinin Elektrokimyasal Yöntemlerle İncelenmesi, TÜBİTAK 2209-A, Proje No: 1919B012301367, 2023–2024
- Potansiyel İlaç Adayı Tiyazolo[5,4-d]Pirimidin Türevlerinin Elektrokimyasal Olarak İncelenmesi, DNA ile Etkileşiminin Araştırılması, TÜBİTAK 2209-A, Proje No: 1919B012302051, 2023–2024
- Hava Baloncuğu Takip Mekanizmasına Sahip Devamlı Aktarım Sağlayan Şırınga Pompası Sistemi, TÜBİTAK 2209-B, Proje No: 1139B412100962, 2021–2022
Patentler
Arif E. Cetin, Seda Nur Topkaya, İnkübatör Entegreli Elektrokimyasal Analiz Platformu”, TR Patent, Patent numarası: 2023/019240, 2025
Arif E. Cetin, Idil Karaca Acari, Seda Nur Topkaya Cetin, Burhan Ates, Suleyman Koytepe, Turgay Seckin, Sevket Erbil Unsal, Balahan Makay, Ceyhun Acari, Ismet Yılmaz, “Biosensor System for Diagnosis of FMF (Familial Mediterranean Fever) Disease”, TR Patent Application 2022/017709, İncelemede 2022, US Patent Application, İncelemede 2025.
Arif E. Cetin, Idil Karaca Acari, Seda Nur Topkaya Cetin, Burhan Ates, Süleyman Koytepe, Turgay Seçkin, Şevket Erbil Ünsal, Balahan Makay, Ceyhun Açarı, İsmet Yılmaz, “FMF (Ailevi Akdeniz Ateşi) Hastalığı Tanısı için Biyosensör Sistemi”, PCT WO/20241/12303A1, 2024.
