Geri Dön

Biyopolimerik ve inorganik yüzeyde immobilize edilmiş karbon kuantum noktaların antibakteriyel aktivitesinin araştırılması

Investigation of antibacterial activity of immobilized carbon quantum dots on biopolymeric and inorganic surfaces

PDF İndir

  1. Tez No: 817381
  2. Yazar: YANAR NAJMALDEEN GHAIBULLAH GHAIBULLAH
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. İDRİS SARGIN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyokimya, Biochemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel ajanlar, Biyopolimerler, Cam, Elaeagnus angustifolia L., Karbon, Karbon kuantum nokta, Kitosan, Mikroküreler, İnorganik bileşikler, İğde, Anti-bacterial agents, Biopolymers, Glass, Elaeagnus angustifolia L., Carbon, Carbon quantum dot, Chitosan, Microspheres, Inorganic compounds, Oleaster
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Selçuk Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyokimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.

Özet

Bu çalışmada polimerik (kitosan mikroküreler) ve inorganik (cam mikroküreler) yüzeye immobilize edilen CQD'ların antibakteriyel potansiyellerinin olup olmadığı araştırılmıştır. Çalışmada kullanılan CQD'lar iğde (Elaeagnus angustifolia) meyvelerinin su ekstraktından mikrodalga ışıma yardımıyla asidik ortamda sentezlenmiştir. CQD'ların yapısal ve optik özelikleri karakterize edilmiştir. Cam mikrokürelerin yüzeyi önce aktive edilmiş ve silanlama ajanıyla yüzey fonksiyonlandırılmıştır. Primer amin gruplarına sahip fonksiyonlandırılmış cam mikrokürelerin yüzeyine CQD'lar çapraz bağlayıcı ajan kullanarak kovalent olarak bağlanmış ve antibakteriyel özellikleri araştırılmıştır. Kitosan mikroküreler hazırlanmış ve CQD'lar kitosan mikrokürelerinin yüzeyine çapraz bağlayıcı ajan kullanarak kovalent olarak yüzeye immobilize edilmiştir. Antibakteriyel aktivite çalışmalarında dokuz farklı materyal kullanılmıştır; cam mikroküreler, aktive cam mikroküreler, amin fonksiyonlandırılmış cam mikroküreler, çapraz bağlı cam mikroküreler, CQD-cam mikroküreler, çapraz bağlı olmayan kitosan mikroküreler, çapraz bağlı kitosan mikroküreler, CQD-kitosan mikroküreler ve CQD'lar. 9 farklı test materyalinin antibakteriyel potansiyelleri; 2'şer farklı Gram negatif (E. coli ve S. typhimurium) ve Gram pozitif (B. subtilis ve S. aureus) olmak üzere toplam 4 adet standart bakteri üzerinde hem nitel (MİK ve MBK) hem de nicel (GI50) olarak standart sıvı mikrodilüsyon yöntemi kullanılarak değerlendirilmiştir. CQD'ların hem Gram negatif hem de Gram pozitif bakterilerden birer tanesinde (S. typhimurium ve B. subtilis; MİK=25 mg/mL; MBK: ˃25 mg/100 µL) canlılığı yaklaşık %25 oranında düşürdüğü bulunmuştur. % canlılık verileri incelendiğinde en yüksek antibakteriyel etki S. aureus üzerinde %43'lük toksik etki gösteren CQD cam mikroküre olduğu bulunmuştur. Ayrıca CQD'ların; çapraz bağlı cam mikrokürelere bağlanması sadece Gram pozitif bakterilerde seçici bir şekilde antibakteriyel etkiyi artırmasına (MİK: 32 mg/100 µL, MBK: ˃32 mg/100 µL), çapraz bağlı kitosan mikrokürelere bağlanması ise bütün bakterilerde (MİK: 32 mg/100 µL; MBK: ˃32 mg/100 µL) etkili olmasına sebep olmuştur. Kitosan mikrokürelerin antibakteriyel bir etkisinin olmadığı (MİK ve MBK: ˃32 mg/100 µL) fakat, kitosan mikrokürelerin çapraz bağlı hale getirilmesi antibakteriyel etkiyi artırdığını (MİK: 32 mg/100 µL, MBK: ˃32 mg/100 µL) göstermektedir. Sonuç olarak CQD-kitosan mikrokürelerin antibakteriyel potansiyelinin CQD-cam mikrokürelerden daha etkili olduğu sonucuna varılmıştır. Bu çalışma biyopolimerik ve inorganik yüzeyde CQD'ların immobilize edildikten sonra antibakteriyel aktivite sergiletebildiğini göstermiştir. CQD'lar antibakteriyel yüzey hazırlamada karbon tabanlı nanomateryal olarak kullanılabilme potansiyeli vardır.

Özet (Çeviri)

In this study, it was investigated whether CQDs immobilized on polymeric (chitosan microspheres) and inorganic (glass microspheres) surfaces have antibacterial potentials. The CQDs used in the study were synthesized from the water extract of oleaster fruits (Elaeagnus angustifolia) in an acidic environment with the help of microwave irradiation. The structural and optical properties of CQDs were characterized. The surface of the glass microspheres was first activated and surface-functionalized with a silylation agent. CQDs were covalently bonded to the surface of functional glass microspheres with primary amine groups using a cross-linking agent and their antibacterial properties were investigated. Chitosan microspheres were prepared and CQDs were covalently immobilized to the surface of chitosan microspheres using a crosslinking agent. Nine different materials were used in antibacterial activity studies; glass microspheres, activated glass microspheres, amine-functionalized glass microspheres, cross-linked glass microspheres, CQD-glass microspheres, non-crosslinked chitosan microspheres, cross-linked chitosan microspheres, CQD-chitosan microspheres and CQDs. The antibacterial potentials of nine different newly synthesized test materials were evaluated both qualitatively (MIC and MBC) and quantitatively (GI50) on a total of 4 standard bacteria, 2 of which are Gram negative (E. coli and S. typhimirium) and Gram positive (B. subtilis and S. aureus), using the standard broth microdilution method. It was found that CQD reduced the viability of one each of Gram-negative and Gram-positive bacteria (S. typhimurium and B. subtilis; MIC=25 mg/mL; MBC: ˃25 mg/100 µL) by approximately 25%. When the % viability data were examined, it was found that the highest antibacterial effect was CQD-glass microsphere, which had a toxic effect of 43% on S. aureus. In addition, binding of CQD to cross-linked glass microspheres selectively increases antibacterial effect only in Gram-positive bacteria (MIC: 32 mg/100 µL, MBC: ˃32 mg/100µL), while binding to cross-linked chitosan microspheres in all bacteria (MIC: 32 mg/100 µL, MBC: ˃32 mg/100 µL). It shows that chitosan microspheres do not have an antibacterial effect (MIC and MBC: ˃32 mg/100µL), but cross-linking chitosan microspheres increases the antibacterial effect (MIC: 32 mg/100 µL, MBC: ˃32 mg/100 µL). As a result, it was concluded that the antibacterial potential of CQD-chitosan microspheres was more effective than CQD-glass microspheres. This study showed that CQDs can exhibit antibacterial activity after immobilization on biopolymeric and inorganic surfaces. CQDs have the potential to be used as carbon-based nanomaterials in antibacterial surface preparation.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    946237

    Preparation and characterization of carbon quantum dot- based composite thin films

    Karbon kuantum nokta esaslı kompozit ince filmlerinin hazırlanması ve karakterizasyonu

    RAMAZAN FERHAT ERDEN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SEDEN BEYHAN

  2. Tez No

    549625

    Synthesis of polycaprolactone by lipase enzyme immobilized on an inorganic material

    İnorganik malzeme üzerine immobilize edilmiş lipaz enzimi ile polikaprolakton eldesi

    ŞEYDA ERCAN KORKAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  3. Tez No

    455413

    Synthesis of bio based polyurethane surface coating materials and characterization

    Yüzey kaplaması uygulamalarında kullanılan biyo bazlı poliüretan malzemelerin sentezi ve karakterizasyonu

    MERVE METİN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN

    DR. ALPER YEŞİLÇUBUK

  4. Tez No

    386996

    Elektrospinning tekniği ve UV ışımasının eşzamanlı olarak uygulanması ile nanofiber membranların uygulanması hazırlanması ve kıymetli metallerin adsorpsiyonunda

    Preparation of nanofiber membranes by the implementation of electrospinning technique and UV radiation simultaneously and application on adsorption of precious metals

    BİHTER ZEYTUNCU

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SÜLEYMAN AKMAN

    PROF. DR. ONURALP YÜCEL

  5. Tez No

    938284

    Biyopolimer temelli katalizörlerin biyolojik aktivitelerinin incelenmesi ve yapay fotosentez uygulamaları

    Investigation of biological activities of biopolymer based catalysts and applications of artificial photosynthesis

    MÜNEVVER TUNA GENÇ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    BiyoteknolojiSelçuk Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İMREN HATAY PATIR

    PROF. DR. CRISTINA POTRICH

Geri Dön