Geri Dön

Jelatin kaplı çinko oksit nanopartiküllerinin biyosentezi ve dermokozmetik uygulamalar için İn Vitro antibakteriyel ve biyouyumluluk özelliklerinin araştırılması

Biosynthesis of gelatin-capped zinc oxide nanoparticles and investigation of their In Vitro antibacterial andbiocompatibility properties for dermocosmetic applications

PDF İndir

  1. Tez No: 919518
  2. Yazar: GÖKÇE ULAŞ
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ZEHRA GÜN GÖK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kırıkkale Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Biyomühendislik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Bu çalışmada, jelatin proteinini çinko nitrat tuzlarından çinko oksit nanopartikülleri (ZnONP) elde etmek için hem indirgeme hem de kaplama ajanı olarak kullanarak, yeşil ve ölçeklendirebilir bir yöntemle jelatin kaplı ZnONP (J-ZnONP) sentezi araştırılmıştır. J-ZnONP sentezi için, %2'lik jelatin çözeltisi ve 100 mM çinko nitrat çözeltisi hazırlanmıştır. Jelatin ve çinko çözeltisi hacimce 3/1 oranında karıştırılmış, karışım 100 ºC'de ısıtılmaya başlanmıştır. Karışımın pH değeri NaOH ile 12'ye ayarlanmıştır. NaOH eklenir eklenmez, jelatin proteininin Zn iyonlarını J-ZnONP'lere indirgediği oluşan bulutumsu beyaz renk ve yaklaşık 360 nm civarında gözlemlenen yüzey plazmon rezonans (SPR) piki ile doğrulanmıştır. Sonrasında, sentezlenen J- ZnONP'lerin kimyasal, morfolojik, kristalin, termal, antibakteriyel ve biyouyumluluk özellikleri incelenmiştir. J-ZnONP'lerin zeta potansiyeli ve zeta boyutu sırası ile - 15,9±0,7 mV ve 215,97±4,02 nm olarak bulunmuştur. J-ZnONP'lerin negatif zeta potansiyeli, sentez sırasında kaplama ajanı olarak kullanılan jelatin proteininin negatif yüklü olması nedeniyle olmuş ve negatif yüzey yükü nanopartiküllerin çözelti içerisinde bir araya gelerek toplanmasını önlemektedir. Sentezlenen J-ZnONP'lerin kimyasal yapısı fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ile karakterize edilmiş ve hem ZnO'ların oluştuğu hem de jelatinin ZnONP'lerin etrafında var olduğu kanıtlanmıştır. Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FE-SEM) ve geçirimli elektron mikroskobu (TEM) analizleri ile, elde edilen J-ZnONP'lerin küresel bir morfolojiye sahip olduğu görülmüştür. FE-SEM görüntüleri üzerinden alınan enerji dağıtıcı X-ışını spektroskopisi (EDS) analizleri ile de, oluşan Zn pikleri ile ZnO oluşumu doğrulanmıştır. J-ZnONP'lerin X-ışını difraksiyon spektroskopisi (XRD) spektrumunda, ZnO'nun altıgen yapısının kristalografik düzlemlerine karşılık gelen pikler net bir şekilde görülmüştür. J-ZnONP'lerin termogravimetrik analiz (TGA) sonuçlarına göre, saf jelatin proteinine göre, 950 ºC'nin sonunda kalan kütle miktarı artmıştır. Kalan kütle miktarındaki bu artış sentezlenen ZnONP'lerden kaynaklanmaktadır. Elde edilen J-ZnONP'lerin gram pozitif (Staphylococcus aureus (ATCC 6538)) ve gram negatif (Escherichia coli (ATCC 25,922)) bakteriler üzerindeki antibakteriyel etkinliği, yapılan agar kuyucuk difüzyon testi ile araştırılmıştır. İnhibisyon zon bölgelerine bakıldığında, sentezlenen J-ZnONP'lerin gram pozitif bakteri olan S. aureus üzerinde oldukça etkili olduğu ve dilüsyona uğratılmayan ve bir kat dilüsyona uğratılan derişimlerde zon çaplarının yüksek olduğu görülmüştür. J- ZnONP'lerin ve jelatinin in vitro biyouyumluluk davranışlarını gözlemlemek için öncelikle çalışmamızda L929 hücreleri 2-64 kat seyreltilmiş çözeltilere maruz bırakılmış ve 24 saat inkübasyonun ardından, hücrelerin canlılıkları MTT testi ile belirlenmiştir. Sonuçlar, ZnONP'ye maruz kalma sonrasında L929 hücrelerinin canlılığında önemli bir azalma olduğunu ve saf jelatine maruz kalan hücrelerde ise canlılıkların en yüksek derişimde bile %70'in altına inmediğini göstermektedir. Bu çalışmanın sonuçları, J-ZnONP'lerin indirgeyici ve stabilize edici ajan olarak sadece jelatin proteini kullanarak basit, düşük maliyetli ve çevre dostu bir yöntemle elde edilebileceğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this study, the synthesis of gelatin-coated ZnONP (G-ZnONP) with a green and scalable method was investigated by using gelatin protein as both a reducing and coating agent to obtain zinc oxide nanoparticles (ZnONP) from zinc nitrate salts. For G-ZnONP synthesis, 2% gelatin solution and 100 mM zinc nitrate solution were prepared. Gelatin and zinc solution was mixed at a ratio of 3/1 by volume, and the mixture started to be heated at 100 ºC. The pH value of the mixture was adjusted to 12 with NaOH. As soon as NaOH was added, it was confirmed by the cloudy white color formed and the surface plasmon resonance peak observed around 360 nm that the gelatin protein reduced Zn ions to G-ZnONP. Afterwards, the chemical, morphological, crystalline, thermal, antibacterial and biocompatibility properties of the synthesized G-ZnONP were examined. The zeta potential and zeta size of G- ZnONP were found to be -15.9±0.7 mV and 215.97±4.02 nm, respectively. The negative zeta potential of G-ZnONP is due to the negatively charged gelatin protein used as a coating agent during synthesis, and the negative surface charge prevents the nanoparticles from aggregating in solution. The chemical structure of the synthesized G-ZnONP was characterized by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and it was proven that both ZnOs were formed and gelatin existed around the ZnONP. Field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and transmission electron microscopy (TEM) analyses showed that the obtained J-ZnONP had a spherical morphology. The formation of ZnO was confirmed by the Zn peaks formed by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) analysis taken on FE-SEM images. In the X-ray diffraction spectroscopy (XRD) spectrum of G-ZnONP, peaks corresponding to the crystallographic planes of the hexagonal structure of ZnO were clearly seen. According to thermogravimetric analysis (TGA) results of G-ZnONP, the amount of remaining mass at the end of 950 ºC increased compared to pure gelatin protein. This increase in the amount of remaining mass was due to the synthesized ZnONP. The antibacterial activity of the obtained G-ZnONP on gram-positive (Staphylococcus aureus (ATCC 6538)) and gram-negative (Escherichia coli (ATCC 25,922)) bacteria was investigated by agar well diffusion test. When the inhibition zone areas were examined, it was seen that the synthesized G-ZnONP were very effective on the gram- positive bacterium S. aureus and that the zone diameters were high at undiluted and single-fold diluted concentrations. To observe the in vitro biocompatibility behavior of G-ZnONP and gelatin, first of all, in our study, L929 cells were exposed to 2-64- fold diluted solutions and after 24 hours of incubation, the viability of the cells was determined by the MTT test. The results show that there was a significant decrease in the viability of L929 cells after exposure to ZnONP, and the viability of cells exposed to pure gelatin did not decrease below 70% even at the highest concentration. The results of this study show that G-ZnONP can be obtained by a simple, low-cost and environmentally friendly method using only gelatin protein as the reducing and stabilizing agent.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    789024

    Biyopolimer temelli nanokompozit sistemleri içeren elektrokimyasal biyosensörlerin geliştirilmesi

    Development of electrochemical biosensors with biopolymer based nanocomposite systems

    VİLDAN ŞANKO

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    KimyaGebze Teknik Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ERHAN DEMİRBAŞ

  2. Tez No

    469068

    Jelatin kaplı gümüş nanopartiküllerin aktif karbona adsorpsiyonuna ph, sıcaklık, adsorbent miktarı ve derişimin etkisi

    Effect of ph, temparature, adsorbent dosage and concentration on the adsorption of gelatin stabilized silver nanoparticles to activated carbon

    AYŞENUR CERYAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Metalurji MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. NURETTİN ELTUĞRAL

  3. Tez No

    789373

    Development of manganese-doped hydroxyapatite incorporated PCL electrospun 3D scaffolds coated with gelatin for bone tissue engineering

    Kemik doku mühendisliği için jelatin kaplı manganez katkılı hidroksiapatit içeren PCL elektroeğrilmiş 3D iskelelerin geliştirilmesi

    ALALEH SAMIEI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    BiyomühendislikOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. DİLEK KESKİN

    Prof. Dr. ZAFER EVİS

  4. Tez No

    667510

    İyonik jelasyon yönteminde enkapsülasyon verimi üzerine yüzey aktif bileşenlerinin etkisi

    The effect of surface active components on the encapsulation efficiency in the ionic gelation method

    BAY BORA GÖKTÜRK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Gıda MühendisliğiErciyes Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KEMAL SARIOĞLU

    DOÇ. DR. NALAN ÖZDEMİR

  5. Tez No

    478506

    Production and characterization of siRNA loaded magnetic nanoparticles to be used in cancer treatment

    Kanser tedavisinde kullanılmak üzere siRNA yüklü manyetik nanopartiküllerin üretimi ve karakterizasyonu

    AMINA SELIMOVIC

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    BiyomühendislikHacettepe Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EMİR BAKİ DENKBAŞ

Geri Dön