Geri Dön

Fabrication of thin layer polymer-based biointerphase for biosensing application

Biyosensör uygulamaları için polimerik ince katmanlı biyoarayüz üretimi

  1. Tez No: 447137
  2. Yazar: MÜGE YÜCEL
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 48

Özet

Bu çalışma verilen nefesten uçucu organik bileşikleri algılamaya yönelik biyoelektronik arayüz olarak polimer-karbon nanotüp kompozitleri üretmeyi amaçlamaktadır. Sensor platform iki katmandan oluşmaktadır; i) polimerik zarlar ve ii) iletken katman. Polimerik zarları elektroeğirme metodu ile elde etmek için polivinilidin florür (PVDF), polistiren (PS) ve polimetil metakrilat (PMMA) seçilmiştir. PVDF, PS ve PMMA polimer zarlarının üst yüzeyindeki iletken katman çoklu katmanlı karbon nanotüp (MWCNT) ile sağlanmıştır. Solüsyon içerisinde iyi dağılan karbon nanotüpler birkaç saflaştırma ve filtreleme basamaklarıyla elde edilmiştir ve tüm çalışma için solüsyonun iletkenliği 120 μS/cm değerine ayarlanmıştır. Bu solüsyon daha sonra PVDF, PS ve PMMA zarlarının impregnasyonunda kullanılmıştır. PVDF-MWCNT, PS-MWCNT ve PMMA-MWCNT sensör platformları elektriksel direnç değişimini kaydeden bir elektrokimyasal istasyon ile test edilmiştir. Polimerik zar ve karbon nanotüpten elde edilmiş bütün sensör platformlarının uygulanan aseton ve toluen buharına cevap veren yapıda olduğu gözlemlenmiştir. Algılama mekanizmasının uçucu organik bileşiklerin iletken karbon nanotüp katmanı üzerine adsorpsiyonundan kaynaklandığı varsayılmaktadır böylelikle karbon nanotüp ağındaki elektron akışı engellenir ve direnç değişimi meydana gelir. Çözücü buharı – polimerik zar etkileşimi sebebiyle, PVDF-MWCNT algılayıcı platformunun hassaslığı diğer iki adayın hassaslığına göre oldukça fazladır. Bu katkı sensör platformunun karakteristiğini değiştirerek eser miktardaki uçucu organik bileşiklere hassas hale getirir. ppm ve ppb aralığındaki aseton ve toluen belirlenebilir ve tekrarlanabilir ve güvenilir cevaplar kaydedilir. Sonuç olarak, diyabet ve akciğer kanserinin biyobelirteci olan aseton ve toluen üretilen bu sensörler ile birbirlerinden ayrılabilir.

Özet (Çeviri)

This study aims to fabricate polymer-carbon nanotube composite as a bioelectronic interface for sensing volatile organic compounds (VOCs) in exhaled breath. Sensor platform is made of two layers i) polymeric membranes and ii) conducting layer. Poly(vinylidene fluoride) (PVDF), polystyrene (PS), and poly(methyl methacrylate) (PMMA) are selected as model polymers that are processed by electrospinning to utilize polymeric membranes. Multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) are used to fabricate conducting layer on top of PVDF, PS, PMMA polymer membranes. Aqueous solution of well-dispersed MWCNTs are obtained by several purification and filtration steps and conductivity of working MWCNT solution is adjusted about 120 μS/cm for whole study. This solution is further used to impregnate PVDF, PS, PMMA membrane. The PVDF-MWCNT, PS-MWCNT and PMMA-MWCNT sensor platforms are tested by electrochemical station that recording electrical resistivity change by time. All sensors platforms, made of three polymeric membranes-MWCNT, are found to be a responsive upon applying the toluene and acetone vapor. The sensing mechanism is hypothesized as the adsorption of VOCs onto the conducting CNT layer blocking electron stream on CNT network and causing resistivity change. The sensitivity of PVDF-MWCNT sensing platform is exceedingly higher with respect to other two candidates due to solvent vapor- polymeric membrane interactions. This contribution changes sensor platform characteristics and make them quite sensitive to trace amount of VOCs. Acetone and toluene are detected from ppm to ppb range and reproducible responses are recorded. As a result, acetone and toluene, biomarkers of diabetes and lung cancer, can be differentiated with produced sensor.

Benzer Tezler

  1. Nanostructuredpolythiophene hybrid chargetransfer complexes

    Başlık çevirisi yok

    EMİN ISTİF

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    KimyaUniversidad de Zaragoza

    DR. WOLFGANG MASER

  2. CSA'nın P3HT VE MEH-PPV polimerlerinin fiziksel özelliklerine etkisi

    Effect of CSA on the physical properties of P3HT and MEH-PPV polymers

    CEM ULUDAĞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU

  3. Deri içine ilaç gönderimi gerçekleştirecek polimer destekli karbon nanotüp mikro iğne dizisi fabrikasyonu

    Polymer reinforced carbon nanotube micro needles fabrication for transdermal drug delivery

    NUR ÜNVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    KimyaAnkara Hacı Bayram Veli Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖKÇEN DEMİREL

    DR. ÖĞR. ÜYESİ OSMAN TOLGA GÜL

  4. Fabrication of amino acid functionalized CNT/polyamide thin film nanocomposite desalination membranes

    Amino asit ile fonksiyonelleştirilmiş KNT/poliamid ince film nanokompozit desalinasyon membranı üretimi

    AYSA GÜVENSOY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİFE BİRGÜL ERSOLMAZ

  5. Layer-by-layer deposition of tannic acid and poly(2-isopropyl-2-oxazoline) onto iron oxide nanoparticles

    Tanik asit ve poli(2-izopropil-2oksazolin)'in demir oksit nanoparçacıkları üzerine katman-katman kendiliğinden yapılanması

    MAJID AKBAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. İREM EREL GÖKTEPE