Çeşitli yöntemlerle sentezlenen ZnO nanoparçacıkların S. aureus üzerine antimikrobiyal etkilerinin incelenmesi
Investigation of antimicrobial effects of ZnO nanoparticles synthesized by various methods on S. aureus
- Tez No: 940504
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER VURAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoloji, Biyoteknoloji, Mikrobiyoloji, Biology, Biotechnology, Microbiology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Pamukkale Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Bu çalışmada, çinko oksit nanoparçacıkları (ZnO-NP) çevre dostu biyosentez ve kimyasal sentez yöntemleriyle sentezlenmiştir. Kimyasal sentezde Sol-Jel yöntemi kullanılmış ve bu yöntemde çinko asetat dihidrat (Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O) tercih edilmiştir. Biyosentez yönteminde ise Rhodopseudomonas palustris suşuna ait hücre ve süpernatantın kurutulmuş ve yakılmış formları kullanılarak ZnO-NP'leri elde edilmiştir. Biyolojik sentez sürecinde farklı çinko tuzları (çinko asetat dihidrat (Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O), çinko sülfat heptahidrat (ZnSO₄·7H₂O) ve çinko nitrat hekzahidrat (Zn(NO₃)₂·6H₂O)) kullanılmıştır. Farklı çinko tuzlarının kullanımı, sentez verimi, parçacık morfolojisi ve ZnO-NP'lerin yapısal özellikleri üzerindeki etkileri açısından değerlendirilmiştir. Sentezlenen nanoparçacıkların fiziksel ve kimyasal özellikleri Tarama Elektron Mikroskobu (FESEM), Enerji Dağılımlı X-ışını Spektroskopisi (EDX), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopi (FT-IR) ve UV-VIS Spektrofotometrisi teknikleriyle karakterize edilmiştir. Ayrıca bu nanoparçacıkların Staphylococcus aureus ATCC 25923 bakterisi üzerindeki antibakteriyel ve antibiyofilm etkileri değerlendirilmiştir. Üretilen nanoparçacıkların S. aureus üzerindeki antibakteriyel ve antibiyofilm etkileri değerlendirilmiştir. Antibakteriyel aktivitenin belirlenmesinde kullanılan agar difüzyon testinde, en yüksek etkinlik 2,5 cm'lik inhibisyon zonu ile KS grubunda gözlemlenmiştir. Buna karşılık, KSA, KSN ve KSS gruplarında inhibisyon zon çapları 1,2 cm olarak belirlenmiştir. Diğer nanoparçacık gruplarında ise zon çapları 1 cm'nin altında kalmıştır. YHA, YSA ve YHS gruplarında ise herhangi bir antibakteriyel aktivite gözlemlenmemiştir. Ayrıca gerçekleştirilen biyofilm oluşumuna yönelik analizler sonucunda, YHA, YSA ve YHS gruplarının pozitif kontrol ile benzer düzeyde biyofilm oluşumuna yol açtığı tespit edilmiştir. Bu bulgular, söz konusu grupların antibiyofilm etkinlik göstermediğini desteklemektedir. S. aureus üzerine etkili minimum inhibisyon konsantrasyonu (MIC) değerleri çoğunlukla 150, 100 ve 75 µg/mL olarak belirlenmiş olup, minimum bakterisidal konsantrasyon (MBC) testleri ile bu bulgular doğrulanmıştır. Çalışmada ayrıca, etkili ZnO-NP'lerin S. aureus'un biyofilm ile ilişkili genlerinin (icaA, icaB, icaC, icaD, fnbA, fnbB, clfA, clfB, fib, ebps, eno, cna, agrA, agrB) ekspresyon düzeylerine etkisi RT-qPCR ile analiz edilmiştir. Buna göre, KS, KSA, KSN ve KSS nanoparçacıklarının varlığında ica, fib, ebps, clfB, fnbB genlerinin ekspresyon düzeylerinde anlamlı değişikliklerin olduğu belirlenmiştir. Özellikle, KS naoparçacığı varlığında icaB, icaC ve ebps; KSA naoparçacığı varlığında icaB ve clfB; KSN naoparçacığı varlığında icaD ve icaC; KSS naoparçacığı varlığında ise clfB ve fnbB genlerinin ekspresyon düzeyleri anlamlı şekilde azalmıştır. ANAHTAR KELİMELER: Nanoteknoloji, biyoteknoloji, nanoparçacık, Staphylococcus aureus, biyofilm
Özet (Çeviri)
In this study, zinc oxide nanoparticles (ZnO-NPs) were synthesized using both environmentally friendly biosynthesis and chemical synthesis methods. For chemical synthesis, the sol-gel method was employed, using zinc acetate dihydrate (Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O) as the precursor. In the biosynthesis method, ZnO-NPs were produced using dried and calcined forms of cells and supernatant from the Rhodopseudomonas palustris strain. During the biological synthesis process, different zinc salts—zinc acetate dihydrate (Zn(C₂H₃O₂)₂·2H₂O), zinc sulfate heptahydrate (ZnSO₄·7H₂O), and zinc nitrate hexahydrate (Zn(NO₃)₂·6H₂O)—were employed to evaluate their effects on synthesis efficiency, particle morphology, and the structural properties of the ZnO-NPs. The physical and chemical properties of the synthesized nanoparticles were characterized using Field Emission Scanning Electron Microscopy (FESEM), Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDX), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), and UV-Vis Spectrophotometry. Additionally, the antibacterial and antibiofilm activities of these nanoparticles against Staphylococcus aureus ATCC 25923 were investigated. The antibacterial and antibiofilm effects of the synthesized nanoparticles on S. aureus were evaluated. In the agar diffusion test used to determine antibacterial activity, the highest efficacy was observed in the KS group, with an inhibition zone of 2.5 cm. In contrast, inhibition zone diameters in the KSA, KSN, and KSS groups were determined to be 1.2 cm. In the other nanoparticle groups, zone diameters remained below 1 cm. No antibacterial activity was observed in the YHA, YSA, and YHS groups. Additionally, as a result of the analyses conducted on biofilm formation, it was determined that the YHA, YSA, and YHS groups led to biofilm formation at levels similar to the positive control. These findings support that these groups do not exhibit antibiofilm activity. The minimum inhibitory concentration (MIC) values effective against S. aureus were mostly determined to be 150, 100, and 75 µg/mL, and these findings were confirmed by minimum bactericidal concentration (MBC) tests. The study also analyzed the effects of effective ZnO-NPs on the expression levels of S. aureus biofilm-associated genes (icaA, icaB, icaC, icaD, fnbA, fnbB, clfA, clfB, fib, ebps, eno, cna, agrA, agrB) using RT-qPCR. Accordingly, in the presence of KS, KSA, KSN, and KSS nanoparticles, significant changes were identified in the expression levels of the ica, fib, ebps, clfB, and fnbB genes. Specifically, in the presence of KS nanoparticles, the expression levels of icaB, icaC, and ebps; in the presence of KSA nanoparticles, icaB and clfB; in the presence of KSN nanoparticles, icaB and icaC; and in the presence of KSS nanoparticles, clfB and fnbB genes were significantly reduced KEYWORDS: Nanotechnology, biotechnology, nanoparticle, Staphylococcus aureus, biofilm
Benzer Tezler
- Langmuir Blodgett assembly of peptide functionalized nanoparticles onto silicatebased surfaces and their characterization
Peptit ile fonksiyonlandırılmış nanoparçacıkların Langmuir Blodgett yöntemi ile silika tabanlı yüzey üzerine kaplanması ve karakterizasyonu
NUR MUSTAFAOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Biyolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA ÜRGEN
- Wet chemical synthesis of ZnO particles and incorporation into PHBV matrix
ZnO parçacıklarının suda kimyasal sentezi ve PHBV matrisine ilavesi
TUĞÇE BEKAT
Doktora
İngilizce
2018
Kimya MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUALLA ÖNER
- Farklı yarı iletken nanoparçacık katkılı CoO tabanlı heterojeksiyon kompozit fotoelektrotların hidrotermal yöntemle üretimi, karakterizasyonu ve fotoelektrokatalitik aktivitelerinin belirlenmesi
Production, characterization and determination of photoelectrocatalytic activities of different semiconductor nanoparticle doped CoO based heterojection composite photoelectrodes by hydrothermal method
MEHMET KORAY ÇELİK
Doktora
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER TEKİN
- Semiconductor nanoparticles as heterogeneous photoinitiators for conventional and controlled radical polymerizations
Konvansiyonel ve kontrollü radikal polimerizasyonları için yarı iletken nanoparçıkların heterojen fotobaşlatıcı olarak kullanımı
SAJJAD DADASHI SILAB
- Katkısız ve ZnO nanoparçacık katkılı NIPAM nanojellerininsentezlenmesi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of undoped and ZnO nanoparticles doped NIPAM nanogels
OĞUZ GÜRCÜOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ALVEROĞLU DURUCU