The use of gold and silver nanoparticles for surface enhanced fluorescence (SEF) of dyes
Altın ve gümüş nanoparcaçıkların boyalarda yüzeyde güçlendirilmiş floresans çalışmaları için kullanımı
- Tez No: 269049
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜRVET VOLKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 98
Özet
Bu çalışmanın odak noktası, rodamin B ve fluoresin boyalarının emisyon sinyallerinin güçlendirilmesi için, yüzeyde güçlendirilmiş floresans (YGF) substratların hazırlanmasıdır.Fluoresans spektroskopisi sahip olduğu duyarlılığı sayesinde geniş bir alanda kullanılmaktadır. YGF, floroforların metal nanoparçacıkların yerleşik yüzey plasmonları ile karşılıklı etkileşimi sonucu floresans şiddetinin güçlendirilmesi, fotokararlılığın ve ışıklı salınım hızının artmasına bağlı olarak yaşam süresinin azalması gibi sonuçlara sebep olan bir olgudur. YGF araştırmalarında en önemli faktörlerden biri, florofor ile metal nanoparçacık arasında düzgün ve homojen bir uzaklığın oluşturulmasıdır. Aksi takdirde florofordan metal nanoparçacığa Förster rezonans enerji transferi gerçekleşir ve floroforun ışıma sinyali söndürülür.Küresel altın ve gümüş nanoparçacıklar kolay ve iyi bilinen kimyasal indirgeme metodu kullanarak hazırlanmıştır. Kullanılan bu metotta, sodyum sitrat hem indirgeyici hem de oluşan nanoparçacıkların daha kararlı hale getirilmesinde etken ajan olarak görev almıştır. Gümüş ve altın nanoparçacıklar sahip oldukları yüksek plasmon alan güçlendirmesi nedeniyle seçilmiştir. Plasmon alanı nanoparçacığın şekli ve boyutuna bağlı olduğu için, hazırlanan nanoparçacıklar optik absorpsiyon spektroskopisi ve alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (AE-TEM) kullanarak karakterize edilmiştir.Gümüş ve altın nanoparçacıkların cam slayt yüzeyine kaplanmasından önce, cam slaytlar 3-aminopropiltrietoksisilan sulu çözeltisi içine daldırılarak modifiye edilmiştir. Modifiye işleminin ardından cam slaytlarının yüzeyinin gümüş ve altın nanoparçacıklarla kaplanması, slaytların kolloid karışımlara daldırılmasıyla yapılmıştır. Gümüş veya altın nanoparçacık kaplı cam slaytlar, optik absorpsiyon spektroskopisi ve alan emisyonlu taramalı electron mikroskobu (AE-TEM) kullanarak karakterize edilmiştir. Yüzeyde güçlendirilmiş Raman saçılımı (YGRS) ölçümleri, yüzeyde tutturulmuş metal nanoparçacıkların plasmon verimliliğinin gözlemlenmesi için uygulanmıştır. Ayrıca, plasmon verimliliğinin kararlılığını kontrol etmek için YGRS ölçümleri tekrarlanmıştır.Bu çalışmada, floresans güçlendirmesine etkilerini incelemek için farklı malzemelerden (silika, çinko oksit, altın, stearik asit) ara katmanlar (spacer) kullanılmıştır. Fiziksel buhar biriktirme (FBB) ve Langmuir-Blodgett tek katman kaplama teknikleri substrat üstünde ara katmanın oluşturulması için kullanılmıştır.Rodamin B ve floresin maddelerinin güçlendirilmiş floresansı, hazırlanan YGF susbstratlar üstünde gözlemlenmiştir. Elde edilen güçlendirme faktörleri, hazırlanan YGF substratların birçok alandaki floresans algılamalarının duyarlılığını iyileştirmede potansiyeli olduğunu göstermiştir.
Özet (Çeviri)
This study focuses on preparing surface enhanced fluorescence (SEF) substrates for use in the enhancement of the emission signal of rhodamine B and fluorescein dyes.Fluorescence spectroscopy has been widely utilized owing to its high sensitivity. SEF is a process where the interactions of fluorophores with the localized surface plasmons of metal nanoparticles results in fluorescence enhancement, increased photostability and rates of system radiative decay which leads to a decreased lifetime. One of the most important factors of SEF studies is to provide a uniform distance between fluorophore and metal nanoparticle in a controlled manner; otherwise, Förster resonance energy transfer takes place from fluorophore to metal nanoparticle and emission intensity of fluorophore is quenched.The spherical gold and silver nanoparticles were prepared using the well known and straightforward chemical reduction method, in which sodium citrate acted both as a reducing agent and a stabilizer around the formed nanoparticles. Silver and gold were chosen because of their high plasmon field enhancement. Since plasmon field strongly depends on the shape and size of the nanoparticles, the prepared nanoparticles were characterized using absorption spectroscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM).Prior to deposition of silver or gold nanoparticles on glass slides, the slides were derivatized by immersing them into an aqueous solution of 3-Aminopropylethoxysilane (APTES). Following derivatization, silver or gold nanoparticles were deposited by immersing the slides into the colloid mixture. Metal nanoparticle coated slides were characterized using absorption spectroscopy and field emission scanning electron microscopy (FE-SEM). Surface enhanced Raman scattering (SERS) measurements were carried out to observe the plasmon efficiency of the deposited nanoparticles. The SERS measurements were repeated for the duration of two weeks in order to check the stability of the plasmon efficiency.In this study, different types of materials (silica, zinc oxide, gold, stearic acid.) were employed as spacers to observe their effects on fluorescence enhancement. Physical vapor deposition (PVD) and Langmuir-Blodgett (LB) film deposition techniques were used for the formation of the spacer within the substrate.Fluorescence enhancement of rhodamine B and fluorescein was observed on the prepared SEF substrates. Obtained enhancement factors indicate that SEF substrates have the potential for sensitivity improvements of fluorescence sensing in many fields.
Benzer Tezler
- Yüzey zenginleştırilmiş raman spektroskopisi (SERS) için nano-yaklaşım temelli platformların geliştırilmesi ve tanı amaçlı uygulanması
Development of nano-approach based platforms for surface enhanced raman spectroscopy (SERS) and their use for detection
MEHMET YILMAZ
Doktora
Türkçe
2014
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Raman spektroskopisi ve yüzeyde zenginleştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) tekniklerinin adli tıp uygulamalarındaki üstünlüklerinin incelenmesi
Investigation of Raman spectroscopy and surface enhanced Raman spectroscopy methods of advantages in forensic medicine applications
GÜNEŞ AÇIKGÖZ
Doktora
Türkçe
2017
Adli TıpKahramanmaraş Sütçü İmam ÜniversitesiBiyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDULKADİR YILDIZ
- Patojenik bakterilerin tanısı için nanoesaslı sensör platformları
Nanobased sensor platforms for detection of pathogenic bacteria
ALIAKBAR EBRAHIMI
Doktora
Türkçe
2017
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Adli bilimlerde, vakaların aydınlatılmasında önemli olan bazı biyolojik sıvıların tür ve özelliklerinin analizinde nanopartikül kullanılması ve raman spektroskopinin etkinliğinin araştırılması
The use of nanoparticles in the analysis of species and properties of some biological fluids and investigation of effectiveness of raman spectroscopy in illumination of forensic cases
UĞUR KÖROĞLU
Doktora
Türkçe
2024
Adli TıpHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NECDET SAĞLAM
- Yüzeyde zenginleştirilmiş raman saçılmasına dayalı mikroorganizma tanısı için yeni nanoyapılı yüzeylerin geliştirilmesi
Development of novel nanostructured surface enhanced raman scattering substrates for whole microorganism identification
MÜNEVVER MÜGE YAZICI
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
BiyoteknolojiYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ÇULHA
PROF. DR. ADİL ALLAHVERDİYEV