Geri Dön

Kaliksaren türevli QCM biyosensörlerin hazırlanması ve aminoasitler için algılama özelliklerinin incelenmesi

Preparation of QCM biosensors with calixarene derivative and investigation of their sensing properties for amino acids

  1. Tez No: 516038
  2. Yazar: FARABİ TEMEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2018
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Selçuk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 181

Özet

Bu çalışma, kiral kaliskaren kaplı yeni kuartz kristal mikroterazi (QCM) sensörlerin hazırlanmasını ve bu sensörlerin bazı amino asitler için algılama özellikleri araştırılarak etkili ve seçimli biyosensör-biyoanalit çiftlerinin belirlenmesini içermektedir. Bu amaçla, QCM kristal yüzeyine kaplamak üzere farklı yapıda kiral kaliks[4]aren türevleri (amit ya da Schiff bazı fonksiyonlu) sentezlendi ve yapıları, FTIR ve 1H-NMR gibi spektroskopik yöntemlerle aydınlatıldı. Sentezlenen kiral kaliks[4]aren türevlerinin çözeltide bekletme yöntemi ile QCM yüzeyine kaplanması sonucu elde edilen yeni modifiye QCM sensörler ile bazı amino asit (D-/L-alanin, -arjinin, -fenilalanin, -serin ve -triptofan) türevleri için algılama çalışmaları gerçekleştirildi. Kiral ayrım değerlerine göre alanin ve arjinin izomerleri için 10c bileşiğinin kaplandığı QCM biyosensörlerin etkili olduğu görüldü. Stokiyometrik oran değerlerine göre ise alanin, arjinin, fenilalanin ve serin için 10c, triptofan için ise 10d bileşiklerinin kaplandığı QCM biyosensörlerin algılamada etkili olduğu görüldü. Algılama sürecinde QCM yüzeyindeki kiral kaliks[4]aren molekülleri ile analit molekülleri arasında hidrojen bağı etkileşimlerinin başlıca rol oynadığı ve özellikle Schiff bazı fonksiyonlu kiral kaliks[4]aren türevlerinin en etkili algılayıcı malzemeler olduğu görüldü. Her iki değerlendirmeye göre de belirlenen biyosensör-biyoanalit çiftleri arasında farklı konsantrasyonlarda biyoanalit çalışmaları yapılarak biyosensörlerin minimum algılama limiti (LOD), hassasiyetleri (S) ve sensör tepkilerinin zaman sabitleri (τ) hesaplandı. Algılama sürecinin Langmuir ve Freundlich izotermleri ile biyosorpsiyon bakımından değerlendirmesi yapıldı. Belirlenen etkin biyosensör-biyoanalit çiftleri için kaliks[4]aren içeriğinin ve kaplama tekniğinin kiral ayrım üzerine etkisi incelendi. Farklı kaplama yöntemlerinden elde edilen QCM biyosensörlerin temas açısı ölçümleri ve AFM görüntüleri alındı. Biyosensörlerin biyoanalitlere karşı tekrarlanılabilirlik ve dayanıklılık testleri gerçekleştirilerek biyosensörlerin kullanım ömürleri ve kararlılıkları belirlendi. Ayrıca, kiral karışımlar için, yüzey yanıt yönteminin (YYY) merkezi kompozit tasarımı (MKT) ile seçimlilik çalışmaları da gerçekleştirildi.

Özet (Çeviri)

This study includes that the preparation of chiral calix[4]arene coated quartz crystal microbalance (QCM) biosensors and the determination of efficient biosensor-bioanalyte pairs via studying of their sensing properties for some amino acids. For this aim, chiral calix[4]arene derivatives with different structures (amid or Schiff base functionalized) were synthesized for coating to QCM crystal surface, and their structures were characterized by some spectroscopic techniques such as FT-IR and 1H-NMR. It was performed the sensing studies for some amino acid (D-/L-alanine, -arginine, -phenylalanine, -serine and -tryptophan) derivatives with new QCM sensors which modified by coating of chiral calix[4]arene derivatives to QCM surface. According to chiral discrimination data, 10c modified QCM sensor was efficient biosensor on sensing for alanine and arginine isomers. According to stochiometric ratio data, 10c modified QCM sensor was efficient biosensor on sensing for alanine, arginine, phenylalanine, serine and 10d modified QCM sensor was efficient biosensor on sensing for tryptophan. In sensing process, it was observed that hydrogen bond interactions between analytes and chiral calix[4]arene derivatives on QCM surface have played an important role and especially, Schiff base functionalized chiral calix[4]arene was most effective sensing materials. Limit of detection (LOD), sensitivity (S) and time constants (τ) of sensor were calculated by studying at different analyte concentrations for biosensor-biyoanalyte pairs which specified by both approach (chiral discrimination and stochiometric ratio). Sensing progress was evaluated in terms of biosorption by Langmuir and Freundlich isotherms. Thus, LOD values of bioanalytes were determined. In further experiments, the effects of calix[4]arene content and coating method on chiral discriminations were examined for efficient biosensor-bioanalyte pairs. AFM images and contact angle measurements of QCM sensors which obtained from different coating methods were taken. Additionally, the reproducibility and the durability properties of biosensors were specified. Finally, the selectivity studies of chiral mixtures were performed by central composite design (CCD) of response surface methodology (RSM).

Benzer Tezler

  1. Kaliksaren türevli QCM biyosensörlerinin hazırlanması ve kiral aminler için algılama özelliklerinin incelenmesi

    Preparation of QCM biosensors with calixarene derivatives and investigation of their sensing properties of chiral amines

    EGEMEN ÖZÇELİK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI

  2. Sulu ortamlardaki bazı uçucu organik bileşiklerin kaliksarenler kullanılarak algılanma özelliklerinin incelenmesi

    Examination of sensing properties for some volatile organic compounds by using calixarenes

    AYŞE GÜL TÜRE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    KimyaSelçuk Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA TABAKCI

  3. Kaliksaren kaplı QCM sensörler kullanılarak biyojenik aminlerin algılanması

    Detection of biogenic amines using calixarene coated QCM sensors

    KAAN KARAKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Kimya MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI

  4. Polimerik kaliksarenler kullanılarak sulu ortamdaki bazı aromatik kirliliklerin kuartz kristal mikrobalans (QCM) sisteminde tespit edilmesi

    Determination of some aromatic pollutants in aqueous media by using polymeric calixarenes in quartz crystal microbalance (QCM)

    ZEHRA TOSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Kimya MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA TABAKCI

  5. Kaliks[4]arenin yeni Schiff baz türevlerinin sentezi ve metal katyonu ekstraksiyonunda kullanılması

    The synthesis of new Schiff base of calix[4]arene and using in extraction of metal cation

    MEVLÜT BAYRAKCI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2007

    KimyaSelçuk Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. ŞEREF ERTUL