Farklı bitkisel kaynaklardan karbon kuantum noktaların sentezi ve aflatoksin tespitine yönelik floresans temelli biyosensör özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of carbon quantum dots from different plant sources and investigation of their fluorescence-based biosensor properties for aflatoxin detection
- Tez No: 1024718
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRUNNİSA NADAROĞLU, PROF. DR. EBRU BOZKURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyoloji, Biology
- Anahtar Kelimeler: Bitkisel atıklar, CQDs, nanosensör, AFB1, gerçek gıda örnekleri, Plant waste, CQDs, nanosensor, AFB1, real food samples
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Karbon kuantum noktalar (CQDs), sahip oldukları benzersiz optik ve biyolojik özellikler ve güçlü floresans özelliklerinden dolayı sensör uygulamaları için umut vadeden nanomalzemelerdir. Bu çalışmada, fındık zurufu (FZ), sütleğen (ST), ceviz kabuğu (CVK) ve ayçiçeği (AY) tablası atıklarından çevre dostu piroliz yöntemiyle CQDs sentezi gerçekleştirilmiş olup, aflatoksin B1'in (AFB1) tespitinde gerçek gıda örneklerinde kullanılabilirliği araştırılmıştır. Bu kapsamda öncelikle, CQDs'ın üretim koşullarının optimizasyonu (pH, sıcaklık ve süre gibi parametreler) gerçekleştirilmiştir. Ardından, elde edilen CQDs'ın karakterizasyonları yapılmıştır. Bu amaçla; absorbans değişimleri UV-Vis spektrofotometresi ile, floresans karakterleri floresans spektroskopi teknikleriyle incelenmiştir. Geçirimli Elektron mikroskobu (TEM) kullanılarak; iki boyutlu olarak malzemenin hem morfolojisi hem de kristal yapısı analiz edilmiş ve ortalama parçacık boyutu 2,08 nm olarak ölçülmüştür. CQDs'ın yapısal ve yüzey özellikleri X-ışını Kırınımı (XRD), X-ışını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) ve Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizleri ile karakterize edilmiştir. CQDs'ın fluorometrik özelliklerinden yararlanılarak, süt, mısır ve yer fıstığı gibi gerçek gıda örneklerinde yapılan testler ile CQDs tabanlı sensörlerin AFB1 tespitinde kullanılabilirliği araştırılmış ve yüksek seçicilik ve doğruluk sağladığı belirlenmiştir. Elde edilen bu bulgular doğrultusunda, optimum koşullar altında CQDs'a artan AFB1 konsantrasyonları eklenip ölçümler alınmış ve kalibrasyon eğrisi oluşturulmuştur. FZ kaynaklı CQDs'da süt numunesinde %98,64; ST kaynaklı CQDs'da mısır numunesinde %99,52; CVK kaynaklı CQDs'da yer fıstığı numunesinde %97,20 ve AY kaynaklı CQDs'da yer fıstığı numunesinde %95,70 doğruluk oranı elde edilmiştir. Bu bulgular, basit, toksik olmayan, düşük maliyetli ve çevre dostu bir sentez yöntemiyle üretilen CQDs'ın, yüksek hassasiyetli floresans probların geliştirilmesinde kullanılabileceğini ve gıda güvenliği uygulamalarında etkili bir şekilde değerlendirilebileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Carbon quantum dots (CQDs) are promising nanomaterials for sensor applications due to their unique optical and biological properties and strong fluorescence characteristics. In this study, CQDs were synthesized from hazelnut husk (FZ), spurge (ST), walnut shell (CVK), and sunflower (AY) waste using an environmentally friendly pyrolysis method, and their usability in detecting aflatoxin B1 (AFB1) in real food samples was investigated. First, the production conditions of CQDs (parameters such as pH, temperature, and time) were optimized. Then, the obtained CQDs were characterized. For this purpose, absorbance changes were examined using UV-Vis spectrophotometry, and fluorescence characteristics were investigated using fluorescence spectroscopy techniques. Using transmission electron microscopy (TEM), both the morphology and crystal structure of the material were analyzed in two dimensions, and the average particle size was measured as 2.08 nm. The structural and surface properties of CQDs were characterized by X-ray Diffraction (XRD), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyses. Utilizing the fluorometric properties of CQDs, the usability of CQDs-based sensors for AFB1 detection was investigated through tests conducted on real food samples such as milk, corn, and peanuts. High selectivity and accuracy were determined. Based on these findings, measurements were taken by adding increasing AFB1 concentrations to CQDs under optimum conditions, and a calibration curve was created. Accuracy rates of 98.64% were obtained in milk samples with FZ-sourced CQDs; 99.52% in corn samples with ST-sourced CQDs; 97.20% in peanut samples with CVK-sourced CQDs; and 95.70% in peanut samples with AY-sourced CQDs. These findings demonstrate that CQDs, produced using a simple, non-toxic, low-cost, and environmentally friendly synthesis method, can be used in the development of high-sensitivity fluorescence probes and effectively evaluated in food safety applications.
Benzer Tezler
- İğde(elaeagnus angustifolia l.) meyvelerinden sentezlenen karbon kuantum noktaları ile immobilize edilmiş cam ve kitosan mikrokürelerin antikanser ve mutajenik potansiyellerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the anticancer and mutagenic potential of glass and chitosan microspheres immobilized with carbon quantum dots synthesized from oleaster (elaeagnus angustifolia K.) fruits
HATİME GÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiNecmettin Erbakan ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EGEMEN FOTO
- Farklı besiyeri bileşimleri ve fermentasyon şartlarının Scheffersomyces stipitis ile etanol üretimi üzerine etkisi
Effects of different medium compositions and fermentation conditions on ethanol production with Scheffersomyces stipitis
GÜLSÜM ÇANKIRAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
BiyoteknolojiAkdeniz ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN TURHAN
- İstanbul Avrupa Yakası'nda arazi kullanım değişikliğinden kaynaklanan karbon emisyonlarının belirlenmesi
Determination of carbon emissions resulting from land use changes in the European Side of Istanbul
FERAH PIRLANTA KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEBİYE MUSAOĞLU
- Ketencik yağı metil esterine pentanol ilavesinin dizel motor performans parametrelerine etkisinin incelenmesi
Investigation of the effect of pentanol addition to camelina oil methyl ester on diesel engine performance parameters
MEHMET SABİT YILANCILAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Mühendislik BilimleriSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiOtomotiv Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT KARABEKTAŞ
- Synthesis of fullerenol urethane oil composite and its film properties
Fullerenol/Üretan yağı kompozi̇ti̇n üreti̇mi̇ ve özelli̇kleri̇
DENİZ SERTEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET TUNCER ERCİYES