Eşboyutlu ve poli (akrilat) bazlı biyosorbentlerin üretimi ve karakterizasyonu
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 47102
- Danışmanlar: PROF.DR. ERHAN PİŞKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 1995
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
özet ÖZET Bu çalışmanın amacı değerli biyolojik moleküllerin immobilizasyonu ve izolasyonu için akrilat bazlı biyospesifik sorbentlerin sentezi ve uygulamalarının araştırılmasıdır. Bu amaçla mikron boyutta eşboyutlu polimetilmetakrilat (PMMA) mikroküreler seçilmiştir. Çalışmamn ilk kısmında, mikron boyutta eşboyutlu polimetilmetakrilat mikroküreler dispersiyon polimerizasyonu prosesi ile üretilmiştir. Dispersiyon polimerizasyonu etil alkol/su ortamında, başlatıcı ve stabilizör olarak sırasıyla azobisizobutironitril ve polivinilpirolidon kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Seryum amonyum nitrat, uygulanan polimerizasyon yönteminde yardıma stabilizör olarak kullanılmıştır. Polimerizasyon parametrelerinin, PMMA mikrokürelerinin ortalama boy ve boy dağılımı özelliklerine ve mikroküre verimine etkileri çalışılmıştır. Bu amaçla; başlaücı derişimi, birincil ve yardımcı stabilizör derişimleri, monomer/dağıtma ortamı ve alkol/su hacimsel oranlan değiştirilmiştir. Başlaücı derişimi ve alkol/su oranının artmasıyla, birincil ve yardımcı stabilizör dterişimlerinin azalmasıyla oluşan mikrokürelerin ortalama boyunun arttığı gözlenmiştir. Eşboyutlu PMMA mikroküreler, stabilizör olarak polivinil alkol varlığında da üretilmiştir. Bu mikroküreler, seçilmiş biyolojik moleküllere karşı hassas olan spesifik ligandlann immobilizasyonunda uygulanan aktivasyon prosesi için daha iyi yüzey özellikleri göstermiştir. Stabilizör olarak PVAL ile üretilmiş PMMA mikroküreler, periodat yöntemiyle sulu ortamda aktive edilmiştir. Optimum sodyum periodat derişimi 1 mg/ml olarak bulunmuştur. Farklı alkil zincir uzunluklarında çeşitli diamino bileşikleri (amonyum hidroksit, etilen diamin, hekzametilen diamin) uzatma kolu olarak seçilmiş ve aktive mikrokürelerle etkileştirilmiştir. Son olarak, mikroküre yüzeyine kovalent olarak takılmış diamin bileşiğinin serbest amin gruplarına glutaraldehit bağlanmıştır. Aktive PMMA mikrokürelerin yüzeylerine immobilize edilecek model protein olarak Glukoz oksidaz (GOD) enzimi seçilmiştir. Optimum immobilizasyon sıcaklığı, pH'sı ve süresi sırasıyla 30°C, 6.0 ve 60 dakika olarak bulunmuştur. Uzatma kolu türü ve derişimi ile glutaraldehit derişiminin, immobilize enzim miktarına ve aktivitesine etkileri çalışılmıştır. PMMA mikroküreler üzerinde immobilize GOD miktarı, sulu immobilizasyon ortamında GOD derişiminin artmasıyla artmıştır. Ancak immobilize GOD için en yüksek aktivite, belli bir immobilizasyon miktarında elde edilmiştir. Immobilize enzim miktarında daha fazla bir artış, aktivitede belirgin bir düşüşe neden olmuştur. En yüksek immobilize enzim aktivitesi 30°C'de ve pH 6.0 ortamındaözet gözlenmiştir. Immobilize enzimin kinetik davranışı Michaelis-Menten bağıntısı ile tanımlanmıştır. Km ve Vmak değerleri serbest enzim için sırasıyla 7.9 mM ve 66.29 mM/dak iken immobilize enzim için aynı değerler 12.1 mM ve 21.09 mM/dak olarak bulunmuştur. Çalışmanın son bölümünde değerli bir biyolojik molekül olan protein A, uzatma kolu ve glutaraldehit takılmış, aktive PMMA mikrokürelere kovalent olarak bağlanmıştır. Aktivasyon koşullan, enzim immobilizasyon çalışmalarından elde edilen bilgilere göre belirlenmiştir. Aktive PMMA mikrokürelere protein A'nın kovalent olarak bağlanması pH 9.5 borat tamponu ortamında gerçekleştirilmiştir. Protein A'nm sulu faz derişiminin kovalent bağlanma üzerine etkisi, protein A derişiminin 0.05-0.40 mg/ml aralığında değiştirilmesi ile incelenmiştir. PMMA mikrokürelere kovalent olarak bağlanan maksimum protein A miktarı, 0.615 mg protein A/g polimer olarak bulunmuştur. Immobilize protein A, PMMA mikrokürelere HlgG bağlanması için spesifik ligand olarak kullanılmıştır. Protein A taşıyan PMMA mikrokürelere, insan kan plazmasından alman HlgG kovalent olarak bağlanmış ve maksimum bağlanma miktarı 32.1 mg HlgG/ g polimer olarak bulunmuştur. Son olarak Protein A takılı PMMA mikroküreler, kolesterolün insan kan plazmasından seçici olarak uzaklaştırılması amacıyla spesifik sorbent olarak kullanılmıştır. însan kanıyla yapılan spesifik adsorbsiyon deneyleri, Protein A takılı PMMA mikrokürelerin maksimum adsorbsiyon kapasitesinin 4.2 mg kolesterol/g polimer olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler. Dispersiyon Polimerizasyonu, Yüzey modifikasyonu, Protein îmmobilizasyonu
Özet (Çeviri)
Abstract ABSTRACT Hie aim of this study is the synthesis of the acrylate based biospesific sorbents for the isolation and immobilization of valuable biological molecules and to investigate the possible applications of these materials. Monodisperse poly(methylmethacrylate) (PMMA) microspheres in micron-size range were selected as the polymeric base material for the realisation of this purpose. In the first part of the study, monodisperse poly(methylmethacrylate) microspheres in micron size range were produced by dispersion polymerization process. The dispersion polymerizations were carried out in ethyl alcohol-water media by using azobisizobutironitrile and polyvinylpyrollidone as the initiator and the stabilizer, respectively. Cerium amonnium nitrat was proposed as the auxiliary stabilizer in the developed polymerization method. The effect of polymerization variables on the average size and size distribution properties of the PMMA microspheres and on the microsphere yield were studied. Initiator, primary and auxiliary stabilizer concentrations monomer/dispersion medium and alcohol/water volumetric ratios were changed for this investigation. The results indicated that, the average size of the resultant microspheres increased with the increasing initiator concentration and alcohol/water ratio and the decreasing concentrations of primary and auxiliary stabilizers. The monodisperse PMMA microspheres were also produced in the existence of polyvinyl alcohol) as the stabilizer. This kind of microspheres exhibited better surface properties for the activation process applied for immobilization of specific ligands sensitive to the selected biological molecules. The PMMA microspheres produced with PVAL as the stabilizer were activated by periodate method in an aqueous medium. The optimal sodium periodate concentration was determined as 1 mg/ml. Various diamino compounds with different alkyl chain lengths (i.e" amonnium hydroxide, ethylene diamine and hexamethylene diamine) were selected as spacer-arm and introduced onto the activated microspheres. Finally, glutaraldehyde was coupled onto the free amine groups of the diamine compounds covalently attached onto the microsphere surface. An enzyme, glucose oxidase (GOD) was selected as the model protein to be immobilized on the surface of activated PMMA microspheres. The optimal immobilization temperature, pH and time were found as 30°C, 6.0 and 60 minutes, respectively. The effects of the type and concentration of spacer-arm and the concentration of glutaraldehyde on the immobilized amount of enzyme and the activityAbstract of immobilized GOD were studied. The immobilized amount of GOD on the PMMA microspheres increased with increasing GOD concentration in the aqueous immobilization medium. But, the highest activity for immobilized GOD was obtained at a certain immobilized amount. The further increase in the immobilized amount of enzyme resulted a significant decrease in the activity. The highest activity of the immobilized enzyme was observed at 30°C and in the medium having pH 6.0. The kinetic behavior of the immobilized enzyme was described by Michaelis-Menten relation. Km and Vmax values were estimated as 12.1 mM and 21.09 mM/min, respectively, while the corresponding values for free enzyme were 7.9 mM and 66.29 mM/min. In the last part of the study, a valuable biomolecule, protein A was covalenüy attached onto the activated, spacer-arm and glutaraldehyde attached PMMA microspheres. The activation conditions were determined according to the information obtained by the enzyme immobilization studies. The covalent attachment of protein A onto the activated PMMA microspheres were conducted in borate buffer medium having pH 9.5. The effect of aqueous phase concentration of protein A on the covalent attachment was investigated by changing protein A concentration in the range of 0.05-0.40 mg/ml. The maximum amount of protein A covalently attached onto the PMMA microspheres was found as 0.615 mg protein A/g polymer. Immobilized protein A was utilized as a specific ligand for HIgG attachment onto the PMMA microspheres. The maximum amount of HIgG covalently attached onto the protein A carrying PMMA microspheres from human plasma was determined as 32.1 mg HIgG/ g polymer. Finally protein A attached PMMA microspheres were used as specific sorbent for selective removal of cholesterol from human plasma. The specific adsorption experiments with human blood indicated that 4.2 mg cholesterol/g polymer was obtained as the maximum adsorption capacity of the protein A attached PMMA microspheres. Key words : Dispersion Polymerization, Surface Modification, Protein Immobilization
Benzer Tezler
- Poli (akrilat) bazlı reaktif sabit fazların geliştirilmesi ve mikro-sıvı kromatografisi sisteminde kromatografik performanslarının tanımlanması
Development of polyacrylate based reactive stationary phases and definition of chromatographic performance in micro-liquid chromatography system
FATOŞ ÇİĞDEM KİP
Doktora
Türkçe
2015
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Synthesis and characterization of stimuli-responsive bioaffinity sorbents for isolation and recognition of biological molecules
Biyolojik moleküllerin izolasyonu ve tanınması için uyarı-cevap biyoafinite sorbentlerinin sentezi ve karakterizasyonu
ATİFET BEGÜM ELMAS
- TİMP-2 ve GFP genlerini kodlayan plazmitin hazırlanması ve primer düz kas hücreleri hücre kültür ortamında polimerik vektörler kullanılarak transfeksiyonu
Preparation of plasmid encoding TİMP-2 and GFP and transfection of primary smooth muscle cell in cell culture using polymeric vectors
NELİSA TÜRKOĞLU
Doktora
Türkçe
2007
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ERHAN BİŞKİN
PROF.DR. TÜLİN KUTSAL
- Yüksek performanslı sıvı kromatografisi için afinite sorbenti tasarımı ve kromatografik karakterizasyonu
Desing and chromatographic characterization of an affinity sorbent for high performance liquid chromatography
AYSUN DURDU
Yüksek Lisans
Türkçe
2004
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF.DR. SÜLEYMAN ALİ TUNCEL
- Monoklonal antibadi saflaştırılması için eşboyutlu manyetik partiküllerin hazırlanması
Preparation of monosize magnetic particles for monoclonal antibody purification
NİLAY BERELİ
