Biyosensör uygulamaları için biyopolimer-nanomalzeme geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of biopolymernanomaterial for biosensor applications
- Tez No: 715242
- Danışmanlar: DOÇ. DR. YUSUF ÖZCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Bioengineering, Biotechnology, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 109
Özet
Son yıllarda, hızlı sanayileşme ve küresel ısınma nedeniyle karbon ayak izini azaltarak yeşil, toksik olmayan ve ucuz hibrit biyomalzemeleri oluşturmak büyük önem taşımaktadır. Aynı zamanda, ağır metal iyonlarının toksik etkileri nedeniyle insan sağlığını olumsuz etkilediği bilinmektedir. Bu yüzden ağır metal iyonlarını kolay ve hızlı tespit edilebilen malzemelerin keşfedilmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışmada, doğal malzemeler kullanarak yeşil sentez perspektifinde nanomalzeme içeren hibrit bir film elde etmek amaçlanmış olup, aynı zamanda musluk suyu gibi birçok yerden maruz kalınan ağır metal iyonlarının tespitinde yeşil sentezlenen hibrit malzemelerin biyosensör materyali olarak kullanılabilirliğinin araştırılması hedeflenmiştir. Bu bağlamda, ilk kez haşhaş tohumundan yeşil karbon noktaları piroliz işlemi ile sentezlenmiş ve ayva çekirdeği atığından elde edilen müsilaj ve sodyum aljinat ile birleştirilmiştir. Sonuç olarak hem biyoatıklardan elde edilen biyomateryalleri hem de doğal malzemelerden elde edilen nanomalzemeleri içeren film formunda fonksiyonel bir hibrit film oluşturulmuştur. Yapılan analizlerde, karbon noktaları içeren yeni bir hibrit filmin UV ışığı altında mükemmel bir floresans özelliği olduğu bu çalışma ile ortaya konmuştur. Hibrit filmin çıplak-göz tespit materyali ve kapanma algılama materyali olarak kullanılabilirliği 10 metal iyonu ile araştırılmış ve Fe3+ iyonuna duyarlılığı keşfedilmiştir. Buradan hareketle karbon noktaları ve Fe3+iyonu arasındaki ilişki floresans ölçümleri ile analizleri yapılmış olup elde edilen veriler bir önceki aşamayı başarılı şekilde doğrulamıştır. Ayrıca tez çalışmasında, bahsi geçen nano partikül yapılarının boyutları TEM ve DLS yöntemleri kullanılarak incelenmiştir. DLS ile yapılan çalışmalarda malzemenin hidrodinamik yarıçapı ortalama 4,79 nm ölçülmüştür. Elde edilen çalışmalar sonucunda, Fe3+ iyonunu tespiti için haşhaş tohumundan elde edilen yeşil karbon noktalar ile toksik olmayan, düşük maliyetli, kolay ve basit bir yaklaşım gerçekleştirilmiştir. ANAHTAR KELİMELER:YEŞİL KARBON NOKTALARI, AYVA ÇEKİRDEĞİ MÜSİLAJI, HİBRİT FİLM, BİYO-ALGILAMA PLATFORMU, BİYOPOLİMER, NANOMALZEME
Özet (Çeviri)
In recent years, it is of great importance to create green, non-toxic and cheap hybrid biomaterials by reducing the carbon footprint due to rapid industrialization and global warming. At the same time, it is known that heavy metal ions adversely affect human health due to their toxic effects. Therefore, there is a need to discover materials that can detect heavy metal ions easily and quickly. In this study, it was aimed to obtain a hybrid film containing nanomaterials in the perspective of green synthesis using natural materials, and at the same time, it was aimed to use green synthesized hybrid materials as biosensor material in the detection of heavy metal ions exposed from many places such as tap water. In this context, for the first time, green carbon dots from poppy seeds were synthesized by pyrolysis process and combined with mucilage obtained from quince seed waste and sodium alginate. As a result, a functional hybrid film was formed in the form of a film containing both biomaterials obtained from biowaste and nanomaterials obtained from natural materials. In the analysis results, this study revealed that a new hybrid film containing carbon dots has an excellent fluorescence property under UV light. The usability of the hybrid film as nakedeye detection material and turn-off detection material was investigated with 10 metal ions and its sensitivity to Fe3+ ion was discovered. From this point of view, the relationship between carbon dots and Fe3+ ion was analyzed with fluorescence measurements and the obtained data successfully confirmed the previous step. In addition, the dimensions of the mentioned nanoparticle structures were investigated using TEM and DLS methods in the thesis study. A hydrodynamic radius of the material was determined as an average of 4.79 nm with DLS. As a result of the studies, a non-toxic, low-cost, easy and simple approach was carried out with green carbon dots obtained from poppy seeds for the detection of Fe3+ ion. KEYWORDS:GREEN CARBON DOTS, QUINCE SEED MUCILAGE, HYBRID FILM, BIO-SENSING PLATFORM, BIOPOLYMER, NANOMATERIAL
Benzer Tezler
- Yapay kas uygulamaları için nanokompozit malzeme geliştirilmesi
Development of nanocomposite material for artificial muscle applications
AYŞE KÜBRA AYDINALEV
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK MÜMİNE EROL TAYGUN
- Biyomolekül içeren polielektrolit konjugatları
Biomolecule-polyelectrolyte conjugates
SEVECEN TUĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
BiyomühendislikYıldız Teknik ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ZEYNEP AKDESTE
- Rational design and applications of advanced functional polymer gels
İleri fonksiyonel polimer jellerin rasyonel tasarımı ve uygulamaları
MERTCAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NERMİN ORAKDÖĞEN
- E vitamininin elektrodöndürme yöntemiyle enkapsülasyonu ve elektrodöndürmeyi etkileyen parametrelerin incelenmesi, nanoliflerin karakterizasyonu
Nanoencapsulation of vitamin E via electrospinning and the investigation of factors affecting electrospinning, characterization of nanofibers
TUĞBA YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FİLİZ ALTAY
- Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers
Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi
MERVENUR KİRAZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ