Lokalize yüzey plazmon rezonansına dayalı sensör üretimi ve ölçüm sisteminin geliştirilmesi
Development of a sensor production and measurement system based on localized surface plasmon resonance
- Tez No: 895483
- Danışmanlar: DOÇ. DR. METİN BİLGE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Biyoteknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Science and Technology, Biotechnology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Lokalize Yüzey Plazmon Rezonansı, Altın Nanoparçacıklar, Biyosensör, Uv-Vis spektrofotometrisi, Görüntü İşleme, Localized Surface Plasmon Resonance, Gold Nanoparticles, Biosensor, UV-Vis Spectrophotometry, Image Processing
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 80
Özet
Bu tez, lokalize yüzey plazmon rezonansı (LSPR) fenomenine dayalı bir sensör üretimi ve ölçüm sisteminin geliştirilmesine ve optimizasyonuna odaklanmaktadır. Çalışma, görünür bölgede absorbans tepe noktasına sahip yaklaşık 50 nm kolloidal küresel altın nanoparçacıklar (AuNP) kullanılarak bir biyosensör üretimini ele almaktadır. Bu biyosensörler, APTES silan ajanları ((3- Aminopropyl)triethoxysilane) yardımıyla daldırma metodu kullanılarak NBK7 camları üzerinde oluşturulmuştur. Üretilen sensörler, görünür ışık bandında (Tungsten 2800K) geçirgen ışık tabanında analiz edilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında, üretilen çiplerin spektral dağılımları detaylı bir şekilde incelenmiş ve performans artırımı amacıyla çeşitli iyileştirmeler yapılmıştır. Farklı gliserol-su konsantrasyonları kullanılarak LSPR tepe noktasının kayması ve kırılma indisi ilişkisi gözlemlenmiş, bu kaymaların biyosensörün hassasiyetine etkileri değerlendirilmiştir. Biyosensörler, E. Coli bakterisini tespit etmek üzere özel ajanlar ile modifiye edilmiştir. Bu ajanlar, bakteriyi etkili bir şekilde yakalayarak biyosensörün spesifikliğini artırmıştır. Elde edilen veriler, CMOS kamera sensörleri kullanılarak görüntü işleme teknikleri ve renk bilimi ile analiz edilmiştir. Biyosensörlerin ve görüntü işleme prosesinin performansını doğrulamak için UV-vis spektrofotometrisi kullanılmıştır. Bu sayede biyosensörün ve görüntü işleme metodunun performansı farklı optik yöntemlerle doğrulanmıştır. Sonuç olarak, bu çalışma LSPR tabanlı biyosensörlerin çeşitli biyolojik ajanların tespiti için kullanılabilirliğini ve geliştirilmiş optik yöntemlerin bu süreçteki önemini ortaya koymaktadır. Geliştirilen biyosensör, hem bakteri hem de virüs tespiti için umut verici bir diagnostik araç olarak değerlendirilebilir. Bu biyosensörlerin geliştirilmesi, gelecekte daha hızlı ve hassas biyolojik analizlerin yapılabilmesine olanak sağlayacak potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the development and optimization of a sensor production and measurement system based on the localized surface plasmon resonance (LSPR) phenomenon. The study involves the production of a biosensor using approximately 50 nm colloidal spherical gold nanoparticles (AuNP) with an absorbance tepe in the visible region. These biosensors were fabricated on NBK7 glass using the dipping method with the aid of APTES silane agents ((3- Aminopropyl)triethoxysilane). The produced sensors were analyzed based on transmission light in the visible light band (Tungsten 2800K). In the initial phase of the study, the spectral distributions of the produced chips were examined in detail, and various improvements were made to enhance performance. By using different glycerol-water concentrations, the shift of the LSPR tepe and its relationship with the refractive index were observed, and the effects of these shifts on the sensitivity of the biosensor were evaluated. The biosensors were modified with specific agents to detect E. Coli bacteria. These agents effectively captured the bacteria, enhancing the specificity of the biosensor. The obtained data were analyzed using image processing techniques and color science with CMOS camera sensors. UV-vis spectrophotometry was used to verify the performance of the biosensors and the image processing process. Thus, the performance of the biosensor and the image processing method was validated with different optical methods. As a result, this study demonstrates the applicability of LSPR-based biosensors for the detection of various biological agents and highlights the importance of improved optical methods in this process. The developed biosensor is considered a promising diagnostic tool for detecting both bacteria and viruses. The development of these biosensors has the potential to enable faster and more sensitive biological analyses in the future.
Benzer Tezler
- Plazmonik soy metal (Au, Ag) nanoparçacıklara dayalı sensör üretimi ve analizi
Production and investigation of sensor devices based on plasmonic noble metal (Au, Ag) nanoparticles
İLHAN CANDAN
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HADİCE BUDAK GÜMGÜM
PROF. DR. HAMDİ ŞÜKÜR KILIÇ
- Development of silver nanoparticle probes for detection of coralyne
Coralyne tespiti için kolorimetrik gümüş nanoparçacık problarının geliştirilmesi
HATİCE MÜGE USTA
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyokimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜL PERSİL ÇETİNKOL
- TiN(IV) oxide coated gold nanoparticles: Synthesis, characterization and investigation of surface enhanced Raman scattering activities
Kalay(IV) oksit kaplı altın nanoparçacıklar: Sentez, karakterizasyon ve yüzeyde güçlendirilmiş Raman saçılması aktifliğinin araştırılması
AYLİN ELÇİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMREN NALBANT ESENTÜRK
- Facile synthesis of bimetallic nanoparticles with diverse nanostructures using metal acetylacetonates
Metal asetilasetonatlar kullanılarak çeşitli nanoyapılara sahip bimetalik nanopartiküllerin kolay sentezi
DALYA M. F. SAYMA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
ASSIST. ASSOCIATE PROF. WON MI AHN
- Surface enhanced raman scattering with gold nanostar and quantum dot hybrid structures
Altın nanoyıldız ve kuantum nokta hibrit yapıları ile yüzey geliştirilmiş raman saçılması
DUYGU GÜMÜŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
KimyaOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMREN NALBANT