Bakır-metal nanokümelerin sentezi ve biyolojik sıvılarda antikanser ilaçlarının tespitinde kullanımının araştırılması
Synthesis of copper-metal nanoclusters and investigation of their use in detection of anti-cancer drugs in biological liquids
- Tez No: 920561
- Danışmanlar: PROF. DR. HAYRUNNİSA NADAROĞLU
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Tıbbi Biyoloji, Biochemistry, Biotechnology, Medical Biology
- Anahtar Kelimeler: Bakır, Nanokümeler, Piroliz sentezi, Antikanser İlaç, Doksorobusin, Metotreksan Ocak 2025, 103 sayfa, Copper, Nanoclusters, Pyrolysis synthesis, Anticancer Drug, Doxorubicin, Methotrexate January, 103 pages
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Atatürk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 103
Özet
ÖZET DOKTORATEZİ BAKIR-METAL NANOKÜMELERİN SENTEZİ VE BİYOLOJİK SIVILARDA ANTİKANSER İLAÇLARININ TESPİTİNDE KULLANIMININ ARAŞTIRILMASI Muhammed Seyid POLAT Danışman: Prof. Dr. Hayrunnisa NADAROĞLU Amaç: Bakır, insanlar için metabolik reaksiyonların gerçekleştirilmesi için kullanılan eser elemetlerden biridir. Bakır, diğer soy metaller arasında doğada yaygın bulunmasının yanı sıra, düşük maliyetli, suda iyi çözünürlüğü yüksek, düşük toksisiteye sahip olması, biyouyumlu ve biyolojik öneminden dolayı kullanılabilirliği fazladır. Son zamanlarda, soy metallerin nanoyapıda biyogörüntülemede kullanılması, bakır metalininde ilgi odağı haline gelmesini sağlamıştır. Bu çalışmada, bakır nanokümeler (Cu NK'ler) farklı metaller ile modifiye edilerek, floresans yapısı ve bu yapı ile nefrotoksik etki gösteren antikanser ilaçlardan Doksorubisin (DOX) ve Metotreksat (MTX)'nin kan, serum ve idrar numunelerinde tespitinde kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Yöntem: Tez çalışmasında bakır klorür (CuCl2) kül fırınında piroliz edilerek Cu NK'ler sentezlenmiştir. Cu NK'ler (100 mM, 10 mL) NaOH içerisine alınarak çözüldü, süzgeç kağıdından süzülmesinin ardından, 9000 rpm de 30 dk santrifüj edildi. Süpernatant kısmı ayrılarak +4 °C'de stok çözelti olarak kullanılmak üzere saklanmıştır. Ayrıca, Cu NK'ler dört ayrı metal (W, Mo, Fe ve Zn) ile modifiye edilerek en yüksek floresans ışıma gösteren iki metal (W ve Mo) katkı seçilerek çalışmalar yürütülmüştür. Daha sonra, Cu NK'lerin sentezi“üre”ortamında yapılarak modifikasyonu gerçekleştirilmiş ve Cu NK'lerin antikanser ilaçların tespiti esnasında bağlanma afinitesi arttırılmıştır. Araştırmada Cu-Metal NK'ler, Doksorobusin (DOX) ve Metotreksan (MTX) ilaçlar ile kompleks oluşturulmuş ve UV-vis spektrum ve floresans spektrofotometri ölçümleri alınmıştır. X-Işını Kırınım (XRD), X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi (XPS), Geçirmeli Elektron Mikroskobu (TEM), ve Fouirer Transform Kızılötesi Spektrofotometre (FTIR) yöntemleri karakterizasyonları yapılmıştır. Bulgular: Bu çalışmada, kül fırını sentez yöntemi ile yığın CuCl2 piroliz edilerek Cu NK'ler sentezi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen Cu NK'lerin absorbans ve floresans spektroskopi ölçümleri alınmış, bu ölçümler doğrultusunda Cu NK'lerin iyi bir kristal yapı, parlak mavi bir özellik ve (QY) 0,97 oranında yüksek bir kuantum verimi ile iyi bir optik özellik ve olağanüstü fotostabilite örneği sergilemiştir. Mo ve W metalleriyle modifiye Cu NK'lerin yüksek floresans ışıma gösterdikleri belirlenmiştir. Mo ve W modifiye Cu NK'ler insan plazmasında, insan serumunda ve yapay idrarda DOX ve MTX antikanser ilaçlarının tespitinde kullanılmasında ise floresans spektrum pik tepe noktalarında düşüş ve tepe noktalarında kayma göstermiştir. Sonuç: Piroliz sentez yöntemi ile kuantum verimi yüksek, parlak mavi floresans ışıma yapan ve iyi bir optik özellik gösteren Cu NK'ler sentezlenmiştir. Sentezlenen Cu NK'ler ve metal modifiyeli Cu NK'ler (Cu-W ve Cu-Mo NK'ler) biyolojik sıvılarda, DOX için 1-15ppb aralığında, MTX için 1,4-5,8ppb aralığında çok düşük konsantrasyonlarda ilaçların tespitinde kullanılabileceği konusunda umut verici sonuçlar gösterilmiştir. Mo ve W ile modifiye edilen Cu NK'lerin, biyolojik sıvılarda antikanser ilaçların tespitinde etkili bir şekilde kullanılabileceği anlaşılmıştır.
Özet (Çeviri)
ABSTRACT DOCTORAL DISSERTATION SYNTHESIS OF COPPER-METAL NANOCLUSTERS AND INVESTIGATION OF THEIR USE IN DETECTION OF ANTI-CANCER DRUGS IN BIOLOGICAL LIQUIDS Muhammed Seyid POLAT Supervisor: Prof. Dr. Hayrunnisa NADAROĞLU Purpose: Copper is one of the trace elements used for metabolic reactions in humans. Copper is widely found in nature among other noble metals, and it is widely available due to its low cost, high water solubility, low toxicity, biocompatibility and biological importance. Recently, the use of noble metals in nanostructured bioimaging has made copper metal a focus of interest. In this study, copper nanoclusters (Cu NCs) were modified with different metals to investigate the fluorescence structure and the usability of the nephrotoxic anticancer drugs Doxorubicin (DOX) and Methotrexate (MTX) in blood, serum and urine samples. Method: In this thesis study, Cu NCs were synthesized by pyrolysis of copper chloride (CuCl2) in a muffle furnace. Cu NCs (100 mM, 10 mL) were dissolved in NaOH, filtered through a filter paper, and centrifuged at 9000 rpm for 30 min. The supernatant was separated and stored at +4 °C to be used as a stock solution. In addition, Cu NCs were modified with four different metals (W, Mo, Fe and Zn) and the studies were carried out by selecting the two metals (W and Mo) with the highest fluorescence. Then, the synthesis of Cu NCs was carried out in“urea”medium and their modification was carried out and the binding affinity of Cu NCs was increased during the detection of anticancer drugs. In the study, Cu-Metal NCs were complexed with Doxorubicin (DOX) and Methotrexate (MTX) drugs and UV-vis spectrum and fluorescence spectrophotometry measurements were taken. Characterizations were performed using X-Ray Diffraction (XRD), X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Transmission Electron Microscopy (TEM), and Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR) methods. Findings: In this study, Cu NCs were synthesized by bulk CuCl2 pyrolysis using muffle furnace synthesis method. Absorbance and fluorescence spectroscopy measurements of the obtained Cu NCs were taken, and according to these measurements, Cu NCs exhibited a good crystal structure, a bright blue feature, and a high quantum yield of (QY) 0.97, good optical properties and extraordinary photostability. It was determined that Cu NCs modified with Mo and W metals exhibited high fluorescence emission. Mo and W modified Cu NCs showed a decrease in fluorescence spectrum peak points and a shift in peak points when used in the detection of DOX and MTX anticancer drugs in human plasma, human serum and artificial urine. Conclusion: Cu NCs with high quantum yield, bright blue fluorescence and good optical properties were synthesized by pyrolysis synthesis method. Promising results were shown that the synthesized Cu NCs and metal modified Cu NCs (Cu-W and Cu-Mo NCs) can be used in the detection of drugs at very low concentrations in the range of 1-15ppb for DOX and 1.4-5.8 ppb for MTX in biological fluids. It was understood that Cu NCs modified with Mo and W can be used effectively in the detection of anticancer drugs in biological fluids.
Benzer Tezler
- Grafitik karbon nitrür / SiO2 kompozit destekli geçiş metal nanokümeleri: Sentezi, tanımlanması ve amonyak boranın metanoliz tepkimesindeki katalitik uygulaması
Graphitic carbon nitride / SiO2 composıte assisted metal nanocumes: Synthesis, identification and catalytic applicatıon of ammonia borane in methanolysis reaction
BÜLENT YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
EnerjiVan Yüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZAHMAKIRAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ METİN ÇELEBİ
- Sulu ortamda Tiyoflavin-T boyar maddesinin indirgenmesi için sülfonlanmış indirgenmiş grafen oksit destekli metal nanokümelerin geliştirilmesi
Development of sulfonated reduced graphene oxide supported metal nanoclusters for the reduction of Thioflavine-T dye in aqueous media
RAHEL YILDIRIM
- Poli(allil amin)-poli(akrilik asit) kompleksleri varlığında metalik bakır nanokümelerin oluşturulması
Formation of copper nanoclusters in the presence of poly(allyl amine)-poly(acrylic acid) complexes
AYŞE BAKAR
- Poli (N-vinilimidazol) ince filmlerinde radyasyonla bakır nanokümelerinin oluşturulması
Formation of copper nanoclusters in poly (N-vinylimidazole) thin films by radiation
DENİZ ECE DAĞAŞ
- Gümüş-bakır nanokümeler taşıyan halloysit nanotüpler içeren multifonksiyonel nanofiber kaplamaların bakırı mikrobiyal korozyondan koruma etkinliğinin belirlenmesi
Protection of copper from microbial corrosion by multifunctional nanofiber coatings halloysite nanotubes carrying silver-copper bimetallic nanoclusters
BERKE GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BiyolojiAnkara Hacı Bayram Veli ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN OYA SAN KESKİN