Nanostructured materials for biological imaging and chemical sensing
Biyolojik görüntüleme ve kimyasal sensör uygulamaları için nanoyapılı malzemelerin geliştirilmesi
- Tez No: 379584
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya, Kimya Mühendisliği, Chemistry, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Son yıllarda, biyolojik görüntüleme ve kimyasal sensör uygulamalarında kullanılmak üzere floresan nanopartiküllerin sentezi, floresans yöntemlerin yüksek hassasiyetlerinden ve floresan nanopartiküllerin mükemmel fotokararlılık ve ışıma şiddetlerinden dolayı oldukça fazla ilgi çekmektedir. Bu partiküllerin sentezi konusunda bugüne kadar ciddi ilerlemeler gerçekleştirilmiş olsada, floresan nanopartiküllerin geniş uygulama alanları bulmaları için ucuz ve yüksek verimli yöntemlerin geliştirilmesine ihtiyaç vardır. Buna ek olarak, floresan nanopartiküllerin toksik potansiyellerin ayrıntılı olarak incelenmesi, bu partiküllerin kullanılmasından doğabilecek istenilmeyen etkilerin önüne geçilmesi açısından oldukça önemlidir. Bu tez, asıl olarak çok fonksiyonlu floresans nanopartiküllerin sentezi için yeni ve basit yöntemlerin geliştirilmesi ve üretilen nanopartiküllerin biyolojik organizmalar ile uyumluluğunun araştırılması üzerine yoğunlaşmaktadır. Ayrıca, üretilen nanopartiküllerin biyolojik görüntüleme, terapi ve kimyasal teşhisi alanlarındaki uygulamalarıda rapor edilmektedir. İlk olarak, kendiliğinden bir araya gelme yöntemi kullanılarak, polietilenglikol (PEG) veya kısa dizili peptitler ile fonksiyonalize edilmiş mezoboşluklu silika nanopartiküller (MSN) hücre işaretleme ve kontrollü ilaç salımı uygulamalarında kullanılmak üzere sentezlenmiştir. Hazırlanan partiküllerin hücre ve kan uyumlulukları gösterilmiştir. Daha sonra, yüzey arttırıcı moleküllerin yarıdımı ile oldukça parlak silika nanopartiküllerin hazırlanması ve bu nanopartiküllerin değişik hücre çeşitleri ile olan uyumluluğu gösterilmiştir. Nanopartiküllerin hücre işaretleme, kemo- ve fotodinamik- terapi ve patlayıcı tespiti uygulamaları rapor edilmiştir. Bunlara ek olarak, nanopartiküllerin yüzey kimyasının nanopartiküllerin kan bileşenleri ile uyumluğu üzerine etkisi yüzeyleri değişik özelliklere sahip (iyonik, polar, nötür ve hidrofobik) fonksiyonel gruplarla modifiye edilmiş MSN' ler kullanılarak ayrıntılı olarak incelenmiştir. Son olarak, polidopamin nanopartiküllerin optik özellikleri incelenmiş ve yeni hazırlanmış polidopamin nanopartiküllerin floresan özellikte olduğu gösterilmiştir. Floresan polidopamin nanopartikül oluşumu, dopamine nörotransmitterinin hassas ve seçici bir şekilde tespit edilmesinde kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In the recent years, the design and synthesis of fluorescent nanoparticles for biological and chemical sensing applications have received considerable attention due to the excellent photostability and emission intensity of fluorescent nanoparticles and the intrinsic sensitivity of fluorescence based methods. Although considerable progress has been made in their synthesis, there is still need for low-cost and high throughput methods for their widespread utilization in biological and chemical sensing applications. In addition, studies regarding their biocompatibility are necessary to identify the toxicological potential of these nanomaterials. In this context, this thesis seeks new methods for multifunctional fluorescent nanoparticle synthesis and investigates their interactions with living organisms. In addition, it reports the applications of the fluorescent nanomaterials in biological imaging, therapy and chemical sensing applications. First, we report a self-assembly method to prepare PEGylated or peptide functionalized mesoporous silica nanoparticles (MSNs) for cell labeling and drug delivery applications. The good cyto- and blood- compatibility of the functionalized nanoparticles were demonstrated. Next, we demonstrated a surfactant assisted method to synthesize ultrabright silica nanoparticles and studied their in vitro cytocompatibility with several cell lines. We demonstrated the applications of ultrabright particles in cell labeling, chemo and photodynamic therapy and trace explosive sensing. Then, we discuss a template-free method (porosity difference based selective dissolution strategy) to prepare self-luminescent mesoporous hollow silica nanoparticles with tailored shapes. In addition, we studied the surface effects on blood compatibility of nanoparticles in detail using the MSNs possessing different surface functional groups (ionic, polar, neutral, and hydrophobic). Finally, we investigated the optical properties of polydopamine nanoparticles and showed that fluorescence of as-prepared polydopamine nanoparticles can be used for sensitive and selective detection of the dopamine neurotransmitter.
Benzer Tezler
- Langmuir Blodgett assembly of peptide functionalized nanoparticles onto silicatebased surfaces and their characterization
Peptit ile fonksiyonlandırılmış nanoparçacıkların Langmuir Blodgett yöntemi ile silika tabanlı yüzey üzerine kaplanması ve karakterizasyonu
NUR MUSTAFAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Bakır/gümüş/çinko oksit (CuAg/ZnO) partiküllerinin ultrasonik sprey piroliz yöntemiyle üretimi
Production of CuAg/ZnO nanocomposite particles by ultrasonic sprey pyrolysis
TOLGA ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEBAHATTİN GÜRMEN
- Preparation, characterization and in vitro evaluation of multifunctional magnetic nanoparticles for targeted cancer therapies
Çok fonksiyonlu manyetik nanoparçacıkların hedef kanser tedavisinde kullanılabilmesi için hazırlanması, karakterizasyonu ve in vitro çalışmaları
MAİDE GÖKÇE BEKAROĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Fabrication and electrical characterization of sonochemically grown nanostructured ZnO dye sensitized solar cells
Sonokimyasal metodla büyütülmüş ZnO nano yapılı boya duyarlı güneş pillerinin fabrikasyonu ve elektriksel karakterizasyonu
TELAT GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Bilim ve TeknolojiGediz ÜniversitesiNanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YAVUZ BAYAM
- Enerji, optik sensör ve aktif gıda paketleme alanlarında kullanılmak üzere yüzeyi işlevselleştirilmiş floresans karbon noktaların geliştirilmesi
Development of surface functionalized fluorescence carbon dots for use in energy, optical sensor, and active food packaging areas
MELİS ÖZGE ALAŞ
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RÜKAN GENÇ ALTÜRK