Geri Dön

Polimer kaplı paslanmaz çelik yüzeye enzim immobilizasyonunun denizel biyofilm tabakası oluşumu üzerine etkisinin incelenmesi

Investigation of the effect of enzyme immobilisation on polymer coated stainless steel surface on marine biofilm layer formation

PDF İndir

  1. Tez No: 812606
  2. Yazar: HANDAN ÜSTÜKARCI
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÜL ÖZYILMAZ
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hatay Mustafa Kemal Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 126

Özet

Katı- sıvı etkileşiminin olduğu yüzeylerde mikroorganizmalar zamanla biyofilm oluşturmaktadır. Biyofilm oluşumunun neden olduğu ekonomik kaybı önlemek amacıyla tarih boyunca çeşitli boyalar ve kaplamalar kullanılmıştır. Ancak kullanılan tekniklerin çoğu, biyosit etkilerini ağır metallerin çevreye salınımıyla sağlamakta ve çevre kirliliğine sebep olmakla kalmayıp ekosistemi tehdit etmektedir. Bu nedenle çevre dostu, düşük maliyetli, uzun süreli kullanıma uygun yeni tekniklerin üretilmesi önem kazanmaktadır. Bu çalışmada, metal üzerinde deniz kaynaklı biyofilm oluşumunun engellenmesine odaklanılmıştır. Bu amaçla, antibiyofilm etkileri bilinen anilin ve o-anisidin monomerleri kullanılarak ilk aşamada 304 paslanmaz çelik üzerine sodyum okzalat, sodyum salisilat, sodyum molibdat, sodyum p-toluen sülfonat ve amonyum okzalat ortamlarında, dönüşümlü voltametri tekniği kullanılarak polimer film sentezleri gerçekleştirilmiştir. Mersin Balıkçı Barınağı'nda 12 gün boyunca denize bırakılan 304 paslanmaz çelik kuponların üzerindeki kaplamaların antibiyofilm etkileri kristal viyole ile boyama yöntemiyle spektrofotometrik olarak karşılaştırılmıştır. Amonyum okzalat ve sodyum salisilat ortamlarında sentezlenen polianilin (PANİ) ve poli(o-anisidin) (POA) filmlerin antibiyofilm performanslarının diğer elektrolit ortamda sentezlenen kaplamalara göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Denizel ortamda gelişen biyofilmlerin ağırlıklı olarak protein, karbohidrat, lipit ve nükleik asit içerdikleri gözönünde bulundurularak, PANİ ve POA sentez ortamlarına α-amilaz, DNAz, glukoz oksidaz, α-kimotripsin, lipaz ve pektinaz enzimleri ayrı ayrı ve farklı kombinasyonlarda eklenerek kaplama matriksine enzimlerin tekli ve çoklu immobilizasyonları sağlanmıştır. Enzim ile modifiye edilmiş polimer kaplı yüzeylerin özellikleri antibiyofilm performansları, kristal viyole boyama, floresans mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu (SEM), enerji dağıtıcı x-ışını spektroskopisi (EDX) ile karakterize edilmiştir. Beklenilenin aksine, tek bir enzim immobilize edilmiş kaplamalar, ko-immobilize enzim içeren kaplamalara göre daha yüksek antibiyofilm etki göstermiştir. Her aşamada en yüksek antibiyofilm özellik gösteren enzimsiz, tek enzimli ve ko-immobilize enzimli kuponlar denizde bekeltildikten sonra yüzeylerindeki biyofilmin karbohidrat, protein ve bakteri miktarları belirlenmiş; yüzeye tutunan bakteri türleri MALDİ-TOF MS analizi ile araştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

On surfaces where solid-liquid interactions occur, microorganisms form a biofilm over time. Various paints and coatings have been used throughout history to prevent economic loss caused by biofilm formation. However, most of the techniques which have been used provide their biocide effects with the release of heavy metals to the environment and by this they do not only cause environmental pollution, but also threaten the ecosystem. For this reason, it is important to develop new ideas that are environmentally friendly, low-cost and suitable for long-term use. In this study, we focused on marine biofilm formation on metal. For this purpose, aniline and o-anisidine monomers with known antibiofilm effects were used. In the first stage, these polymers were synthesized separately on 304 stainless steel in sodium oxalate, sodium salicylate, sodium molybdate, sodium p-toluene sulfonate and ammonium oxalate electrolytes using cyclic voltammetry technique. Antibiofilm effects of the coatings were quantitatively compared with crystal violet (CV) staining method after immersed in the sea for 12 days in Mersin Fisherman's Shelter. The subsequent studies were carried out with ammonium oxalate and sodium salicylate medium, which showed higher antibiofilm activity compared to the other electrolytes. Considering that the biofilms formed in the marine environment mainly contain protein, carbohydrates, lipids and nucleic acids, α-amylase, DNAse, glucose oxidase, α-chymotrypsin, lipase and pectinase enzymes are added separately and in different combinations to the PANi and POA synthesis media, and the enzymes are added to the coating matrix as single and multiple immobilizations were performed. The properties of enzyme-modified polymer-coated surfaces were characterized by their antibiofilm performance, crystal violet staining, fluorescence microscopy, scanning electron microscope (SEM), energy dispersive x-ray spectroscopy (EDX). Contrary to expectations, coatings with a single enzyme immobilized showed higher antibiofilm activity than coatings with co-immobilized enzyme. After the enzyme-free, single-enzyme and co-immobilized crush coupons with the highest antibiofilm properties at each stage were kept in the sea, the carbohydrate, protein and bacterial amounts of the biofilm on their surfaces were investigated, and MALDI-TOF MS analysis was performed to determine the bacterial species attached to the surface.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    745421

    Farklı seramik parçacıkların AISI 304 östenitik paslanmaz çelik üzerine elektrokimyasal yöntem ile kaplanabilirliğinin araştırılması

    Investigation of electrochemical coating of different ceramic particles on AISI 304 austenitic stainless steel

    GİZEM TUGÇE GÜNGÖR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Makine MühendisliğiFırat Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. FARUK KARACA

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SALİH CİHANGİR

  2. Tez No

    380389

    Poli(N-metilpirol)'ün sodyum dodesilsülfat varlığında paslanmaz çelik yüzeyinde elektrokimyasal sentezi ve korozyon koruma performansının incelenmesi

    Electrochemical synthesis of poly(N-methylpyrrole) on stainless steel in the presence of sodium dodecylsulfate and investigation of its corrosion protection performance

    ELİF AKSUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    KimyaDumlupınar Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. BÜLENT ZEYBEK

  3. Tez No

    259221

    Investigations on the properties and drug releases of biodegradable polymer coatings on metal substrates as drug carriers

    Metal substratlar üzerinde ilaç taşıyıcı olarak kullanılan biyobozunur polimer kaplamaların özellikleri ve ilaç salımları hakkında incelemeler

    TUNCAY BAYDEMİR

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERDAL BAYRAMLI

  4. Tez No

    101382

    N-substituye karbazollerin endüstriyel metallerin korozyonunu önlemedeki etkileri

    Corrosion inhibition effect of N-substituted carbazole on the corrosion of some industrial metals

    SADIK ÖZTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2001

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF.DR. A. SEZAİ SARAÇ

    Y.DOÇ.DR. ESMA SEZER

  5. Tez No

    517462

    Effects of using different polymers in post-synthesis treatments of zeolite 4a coatings

    Zeolit 4a kaplamalarına uygulanan sentez sonrası işlemde farklı polimerler kullanımının etkileri

    ŞAFAK BORA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MELKON TATLIER

Geri Dön