Patojenik bakterilerin tanısı için nanoesaslı sensör platformları
Nanobased sensor platforms for detection of pathogenic bacteria
- Tez No: 478467
- Danışmanlar: PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Kitosan, PCL, Kitosan-graft-PCL, Nanofiber, Elektroeğirme, Sonokimyasal indirgeme, SERS, Flüoresan mikroskop, Chitosan, PCL, Chitosan-graft-PCL, Nanofiber, Electrospinning, Sonochemical reduction, SERS, fluorescence microscope
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu çalışmanın ilk kısmında Kitosan-g-PCL kopolimerleri ve PCL sentezlenmiştir. Oligo-PCL zincirlerinin kitosan zincirleri üzerinde graft edilmesi için kitosan azot atmosferi altında asidik ortamda (metansolfunik asit) çözündükten sonra ε-kaprolakton monmeri iki farklı oranda ortama ilave edilmiş ve iki farklı kitosan-graft-PCL kopolimerleri (CS-g-PCL I ve CS-g-PCL II) sentezlenmiştir. PCL sentezi için halka açılması polimerizasyonu kullanılmıştır. ε-kaprolakton monomeri payreks tüp içinde 110 ̊C sıcaklığa kadar ısıtıldıktan sonra 5 dakika boyunca azot atmosferi altında tutulmuş, monomerin 1/1000 (ağırlıkça) oranında kalay oktoat katalizör olarak ilave edilmiştir. Elde edilen karışım vorteks ile hemojenleştirilmiş, daha sonra 24 saat boyunca 120 ̊C'de bekletilerek PCL sentezi tamamlanmıştır. Sentezlenen polimerler FTIR, 1H-NMR, TGA ve GPC yöntemleri ile karakterize edilmiş ve polimerlerin başarılı bir şekilde sentezlendiği saptanmış ve molekül ağırlıkları elde edilmiştir. Daha sonra PCL'nin kopolimerlerle ayrı ayrı farklı oranlarda kloroform ve N,N-dimetilformamid çözücü sisteminde karışımları oluşturulmuş ve bu karışımlar iki farklı yöntem kullanılarak elektroeğirilmiş, PCL ve kitosan-graft-PCL-blend-PCL nanofiberleri oluşturulmuştur. Nanofiberlerin üretimi için kullanılan ilk yöntem geleneksel şırıngalı elektroeğirme yöntemdir. Kullanılan ikinci yöntem ise Elmarco şirketi tarafından üretilen Elmarco“Nanospider”cihazıdır. Nanofiberlerin yüzey kimyası, hidrofilik ve hidrofobik özellikleri, mekanik özellikler, morfolojileri ve fiberlerin çapları, sırasıyla XPS (X-ışını fotoelektron spektroskopisi), su temas açısı testi, mekanik test ve SEM ile incelenmiştir. Daha sonra nanofiberlerin antibakteriyel özellikleri gram pozitif ve gram negatif patojen bakteriler üzerinde incelenmiştir. Nanofiber matrisleri üzerinde biyofilm oluşumu deneyleri de gerçekleşmiştir. Son aşamada sonokimyasal indirgeme yöntemi ile nanofiber yüzeylerine farklı konsantrasyonlar kullanılarak altın ve gümüş partikülleri yüklenmiştir. Kıyaslama amacı ile önceden sentezlenen altın nanopartikülleri de sonikasyon yardımıyla nanofiber matrisleri üzerine yüklemiştir. Nanofiberlerin SEM görüntüleri elde edilerek nanofiberlerin yüzeylerinde oluşan altın ve gümüş nanopartikülleri incelenmiştir. Farklı oranlarda nanofiber matrislerin yüzeylerine yüklenen altın ve gümüş nanopartiküllerin SERS etkileri raman spektrumları alınarak incelenmiştir. Daha sonra en yüksek SERS piklerine sahip altın ve gümüş yüklenmiş nanofiberin yüzeyleri flüoresan boya ile boyanmış ve bu yüzeylere E. coli ATCC 25922 süspansiyonu ilave edilerek yüzeylerin bakteri üzerinde etkileri değerlendirilmiştir.
Özet (Çeviri)
In the first part of this study, chitosan-graft-PCL (CS-g-PCL) copolymers and PCL polymer were synthesized. For grafting of PCL oligomers on the chitosan chains, chitosan was dissolved in acidic solvent (Methane sulfonic acid) under N2 atmosphere, then ε-caprolactone monomers was added to the solution. Grafting reaction initiated in acidic condition and ended after 5 hours. In this part two different CS-g-PCL copolymers with different proportion of chitosan and ε-caprolactone were synthesized. Synthesizing of PCL polymer was carried out by use of the ring opening polymerization. ε-caprolactone in pyrex tube heated up to 110 ̊C under N2 atmosphere, after that Sn(Oct)2 was added as catalyzer and put in oven at 120 ̊C for 24 hours. Synthesized copolymers and PCL were characterized with FTIR, 1HNMR, GPC and TGA. Results of characterization described that the synthesize procedures were done successfully. Molecular weights of copolymers and PCL were obtained. Then, different blends of PCL with each of the copolymers were prepared in the chloroform and N,N-dimethylformamide as a solvent system. PCL and Blend solutions were used to prepare nanofibers with electrospinning. Two different types of electrospinning system were used to prepare nanofibers. In the first part, conventional electrospinning system with syringe and rotating collector was used to produce nanofibers. In the second part, nanospider electrospinning machine produced with Elmarco Co. was used for electrospinning process. Surface chemistry, hydrophilic and hydrophobic character and mechanic strength of nanofiber matrices were characterized with XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy), water contact angle and mechanic tests respectively. Antibacterial activity of the nanofiber matrices were studied with use of two different bacteria as gram positive and gram negative bacteria. Also the formation of biofilm on the surface of nanofiber matrices was studied. Sonochemical reduction method was used for reduction of gold and silver nanoparticles on the surface of the nanofiber matrices, and for comparison, deposition of synthesized gold nanoparticles on the surface of the nanofiber matrices with use of sonication was done in parallel with sonochemical reduction procedure. SEM image of prepared nanofiber matrices and nanofibers doped with gold and silver particles, were obtained and showed successful preparation of matrices. Raman spectroscopy was used to study the surface enhanced (SERS) properties of doped gold and silver nanoparticles on the surface of nanofiber matrices. Then the effect of nanofiber matrices with highest SERS peaks on gram negative bacteria (E. coli ATCC 25922) studied with fluorescence microscope.
Benzer Tezler
- Nanobio-approaches for the detection of bacteria by SERS
SERS ile bakteri tanısında nanobiyo-yaklaşımlar
FARZANEH MOGHTADER
Doktora
İngilizce
2019
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Gıdalarda ve çevre sularında patojenik bakterilerin (E. coli) tanısı için nanopartikül esaslı tanı kitleri ve süspansiyon arraylerinin geliştirilmesi
Development of diagnostic test kits and suspension arrays based on nanoparticles for detection of pathogenic bacteria (E.coli) in food and environmental water
AYFER ÇALIŞ
Doktora
Türkçe
2012
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. F.YEŞİM EKİNCİ
PROF. DR. ERHAN BİŞKİN
- Ateş yanıklığı hastalık etmeni Erwinia amylovora' nın LNA probe kullanılarak kantitatif real-time PCR ile tanısı ve tespiti
Identification and detection by quantitative real-time PCR of erwinia amylovora, causal agent of the fire blight disease
GÖZDE BOZAN
- In vitro pathogenicity of Pseudomonas savastanoi isolated from olive trees in Iraq on fruits of various plant species and their molecular characterisation
Irak'ta zeytin ağaçlarından izole edilen Pseudomonas savastanoi bakterisinin çeşitli bitki türlerinin meyveleri üzerinde in vitro patojenisi ve moleküler karakterizasyonu
GHAITH ADIL ABDULHAMEED
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
ZiraatErciyes ÜniversitesiTarım Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ İRFAN İLBAŞ
- Piyasada satışa sunulan farklı gıda örneklerinden izole edilen Rhizopus türlerinde endofungal bakterilerinvarlığının araştırılması
Investigation of presence of endofungal bacteriain Rhizopus spp. isolated from the different sourceson market
DERYA BİROL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
MikrobiyolojiEge ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM ABACI GÜNYAR