Development of Ca doped ZnO thin films for optical biosensors used in biomedical applications
Biyomedikal uygulamalarda kullanılan optik biyosensörler için Ca katkılı ZnO ince filmlerin geliştirilmesi
- Tez No: 711363
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA BANU BAHŞİ ORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Optik biyosensörler, sağlık ve biyomedikal endüstrisi de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda büyük potansiyele sahiptir. Nanomalzemelerin, biyosensör uygulamaları için bir biyotanıma katmanı olarak mükemmel bir bileşen olduğu bilinmektedir. Çinko oksit (ZnO) bazlı ince filmler, biyolojik molekülleri bağlamak için iyi biyouyumlulukları, geniş yüzey alanı ve geliştirilmiş optik özellikleri nedeniyle sensör yüzeyleri için umut verici malzemelerdir. Geçmişten günümüze kimyasal bisfenol A (BPA) çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkilendirilmiştir ve tespit edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, sol-jel daldırma ve döndürmeli kaplama yöntemleri ile ZnO ve kalsiyum (Ca) katkılı ZnO ince filmler üretilmiştir. ZnO tozunun termal özellikleri termogravimetrik/diferansiyel termal analiz (TG/DTA) ile araştırılmıştır. İnce filmlerin mikro yapısını ve yüzey morfolojisini karakterize etmek için X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Daldırma kaplama ile hazırlanan ince filmlerin kırılma indisini ölçmek için prizma kuplörü kullanılmıştır. Tüm ince filmler için Python görüntü veri analizi kullanılarak yüzey gözeneklilik oranı hesaplanmıştır. Sonuçlar, %10 Ca katkılama oranının ZnO ince filmlerin mikroyapısal özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ve antikor immobilizasyonu için en uygun olduğunu göstermektedir. Geliştirilen ince filmlerin biyosensörlerde kullanılabileceğini göstermek için Ca katkılı ZnO ince filmlerin yüzeyinde bisfenol A (BPA) antikorlarının immobilize edilmesi amaçlanmıştır. UV-Vis-NIR spektrofotometresi, ince filmlerin optik özelliklerini incelemek için kullanılmıştır ve BPA'yı saptamak için bir optik dönüştürücü olarak kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Optical biosensors have great potential in a variety of fields, including healthcare and biomedical industry. Nanomaterials are known to be an excellent component as a biorecognition layer for biosensor applications. Thin films based on zinc oxide (ZnO) are promising materials for sensor surfaces due to their good biocompatibility for binding biological molecules, large surface area and improved optical properties. From past to present, the chemical bisphenol A (BPA) has been linked to various health problems and needs to be detected. In this study, ZnO and calcium (Ca) doped ZnO thin films were fabricated by sol-gel dip and spin coating methods. The thermal properties of the ZnO powder were investigated by thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA). X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) were used to characterize the microstructure and surface morphology of the thin films. The prism coupler was used to measure the refractive index of the thin films prepared by dip coating. The surface porosity ratio was calculated using Python image data analysis for all thin films. The results show that the 10% Ca doping ratio had a significant effect on the microstructural properties of the ZnO thin films and was most suitable for antibody immobilization. The aim was to immobilize bisphenol A (BPA) antibodies on the surface of Ca-doped ZnO thin films to demonstrate that the developed thin films can be used in biosensors. The UV-Vis-NIR spectrophotometer was used to study the optical properties of the thin films and used as an optical transducer to detect BPA.
Benzer Tezler
- Seramik bünyeler için antibakteriyel sır üretimi ve karakterizasyonu
Antibacterial glaze fabrication and characterization for the ceramic tile
MERVE KILIÇ
- Yüksek sıcaklıkta CO2 gazının giderilmesi için La, Si, Fe ve Y içeren Ca esaslı sorbentlerin geliştirilmesi
Development of La, Si, Fe and Y doped Ca based sorbents for theremoval of CO2 at high temperature
FATMA PELİN YAĞANOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Kimya MühendisliğiGazi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SENA YAŞYERLİ
- Osteokondral doku mühendisliğinde tabakalı hibrit yapıların geliştirilmesi
Development of layered hybrid structures in osteochondral tissue engineering
SELCAN GÜLER AKSAKALOĞLU
Doktora
Türkçe
2023
BiyomühendislikHacettepe ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM VARGEL
- Katı oksit yakıt hücreleri için Sr,Ca ve Mg katkılı seryum oksit elektrolitinin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterization of Sr, Ca and Mg doped ceria electrolyte for solid oxide fuel cells
BÜŞRA ÇALIŞ DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ALİ FARUK ÖKSÜZÖMER
- Biyomedikal uygulamalar için çok-işlevli demir oksit-gadolinyum borat kompozit nanoplatformların geliştirilmesi
Development of multifunctional iron oxidegadolinium borate composite nanoplatforms for biomedical applications
OKAN İÇTEN
Doktora
Türkçe
2017
KimyaHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİRGÜL KARAN
DOÇ. DR. DURSUN ALİ KÖSE