Nanostructure arrays for detection of biomolecules
Biyomoleküllerin tayininde nanodizilerin kullanımı
- Tez No: 360982
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. HADİ M. ZAREIE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyoteknoloji, Science and Technology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Nanosphere Litografi, nanoyapılar, XPS, Şarj/deşarj özellikleri, diferansiyel şarj, kapasitans özellikleri, Nanosphere Lithography, Nanostructures, XPS, Charging/ Discharging Properties, Differential charging, Capacitance Properties
- Yıl: 2013
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gediz Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Bu çalışmada,“Nanosphere Litografi”tekniği kullanılarak elde edilen sandviç görünümlü nanoyapılı diziler sıcaklığa duyarlı polimerler ve çok katmanlı biyomolekül türleriyle işlevselleştirilmiştir. Bu nanosandviçlerin kapasitans ozellikleri XPS (X-ışını fotoelektron spektroskopisi) kullanılarak dışarıdan doğrusal voltaj ve kare dalgalar uygulanarak farklı frekans aralıklarında incelenmistir. Bu projede, nanosphere tekniği ile elde edilen nanomalzemeler kullanarak kapasitans bazlı yeni nesil biosensörler geliştirilmiştir. Tek bir kan örneğinden bir çok hastalığı aynı anda doğrudan teşhis edebilen bu biyosensörler biyotıp ve biyoteknoloji alanında kullanılabilirler. Au/ Al2O3/ Au and Au/ HfO2/ Au (20nm/ 20nm/ 20 nm) metal/ yalıtkan/ metal cok katlı tabakalarından oluşan nanoyapılar PDS, PHO, ATES uç gruplu sıcaklığa duyarlı polimerlerle ve biyotin-streptavidin biyomolekülü ile modifiye edilerek dokuz farklı örnek hazırlanmıştır. Her bir örneğe 150-250 kHz freakans aralığında dışardan ±10 V doğrusal voltaj uygulanmış ve kapasitans paremetreleri XPS cihazı ile incelenmistir. Böylece her bir farklı polimerle ve biyomolekülle modifiye edilmiş nanoyapıların, şarj/deşarj özelliklerinden yararlanılarak farkli spesifik frekans aralıklarındaki kapasitans degerleri hesaplanmistir. Son olarak, deneysel olarak gözlenen kapasitans özelliklerinin matematiksel hesaplamalari yapılmıştır. Bunun için örneklere disarıdan ±10 V'luk voltaj uygulanmış ve XPS cihazı ile örnekler arasına 10 mega ohm luk bir direnç bağlanarak 150-250 kHz frekans aralığında spektrumlar alınmıştır. Böylece nanosandviçlerin orta tabakasında bulunan dielektrik davranşları biribirinden farklı olan Al2O3 ve HfO2 yalıtkanlarının kapasitans değerlerine etkisi hesaplanmıştır. Nanosandviç yapılara kapasitans ölçümleriyle biyolojik bağlanma olaylarını açıklamak için kullanılan bu tür transdüksüyon mekanizmalarına daha önce literatürde rastlanmamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this study, the sandwich-like nanostructure arrays are functionalized with temperature responsive polymers and multiple biomolecule species, and the capacitance properties of these nanosandwiches are examined at different frequencies intervals under external voltage and square wave pulses using XPS. As a result of this project, we obtained a novel and improved biosensor by using the nanomaterials we developed. These biosensors can be used for diagnosis of multiple diseases with single blood sample with immediate applications in biomedicine and biotechnology. 9 different samples were prepared by modifying Au/ Al2O3/ Au and Au/ HfO2/ Au (20nm/ 20nm/ 20 nm) metal/insulator/metal multiple layer nanostructures with PDS, PHO, ATES end group temperature responsive polymers and biotin-streptavidin biomolecule. Each sample's capacitance parameters were examined by XPS at 150-250 kHz frequency levels under ±10 external voltage. Thus, the capacitance values of nanostructures modified by different polymers and biomolecules at different frequency levels are calculated by using their charging/discharging properties. Lastly, to calculate the mathematical values of the empirically observed capacitance values, a 10 mega ohm resistance is included between ±10 voltage and XPS, and measurements were recorded between 150-250 kHz frequency level. This way, the effect of Al2O3 and HfO2 ?insulators which are at the middle layer of nanosandwiches and have different dielectric properties- on the capacitance values are calculated. Capacitance measurements of nanosandwich structures have not been reported in the literature as a possible transduction mechanism for the detection of biological binding events.
Benzer Tezler
- Engineering of plasmonic excitations for hand-held and ultra sensitive biosensors
Başlık çevirisi yok
ARİF ENGİN ÇETİN
- Development of nanostencil lithography and its applications for plasmonics and vibrational biospectroscopy
Nanoşablon litografisinin geliştirilmesi ve plazmonik yapılar ile titreşimli biospektroskopi uygulamaları
SERAP AKSU RAMAZANOĞLU
Doktora
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoston UniversityMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HATİCE ALTUG
- Nanobiyosensör uygulamaları için metalik nano yapıların lokalize yüzey plazmon rezonansı (LYPR) temelli çevirici geliştirilmesi
Developing a transducer based on localized surface plasmon resonance (LSPR) of metallic nanostructures for nanobiosensor applications
ADİL BURAK TURHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyoteknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- 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
- Ebl fabricated plasmonic nanostructures for sensing applications
Eıl ile algılama uygulamaları için plazmonik nanoyapıların geliştirilmesi
NEVAL AYŞEGÜL CİNEL
Doktora
İngilizce
2013
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY