Geri Dön

Demir oksit manyetik nanopartikülleri üzerine sığır karbonik anhidraz enziminin immobilizasyonu ve karakterizasyonu: co2 gideriminde potansiyel uygulanabilirliğinin araştırılması

Immobilisation and characterisation of bovine carbonic anhydrase enzyme on iron oxide magnetic nanoparticles: investigation of its potential applicability in co2 removal

PDF İndir

  1. Tez No: 965121
  2. Yazar: MUHAMMET FIRAT
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ŞÜKRÜ BEYDEMİR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Karbonik anhidraz, manyetik nanopartiküller, saflaştırma, immobilizasyon, CO2 giderimi, Carbonic anhydrase, magnetic nanoparticles, purification, immobilization, CO2 removal
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Bu çalışmada, sepharose 4B-L-tirozin sülfanilamid afinite kromotografisi yöntemi ile CA enzimi % 35,98 verim ile saflaştırıldı. CA enzimi için saflaştırma kat sayısı 83,42 ve spesifik aktivite 1122,94 EÜ/mg olarak bulundu. Enzimin saflığını kontrol etmek ve molekül kütlesini belirlemek için %3-8 kesikli sodyum dodesilsülfat-poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) yapıldı ve tek bant gözlendi. Molekül kütlesi ise yaklaşık 29 kDa olarak belirlendi. Sonraki aşamada immobilizasyonu için iki farklı destek materyali sentezlendi. I. destek materyali (Fe3O4-NH2)'nin sentezinde MNP, 3-aminopropil)trietoksisilan (APTES) kullanılarak amin grubu (NH2) ilavesiyle fonksiyonel hale getirildi. Daha sonra glutaraldehit (GA) kullanılarak sığır karbonik anhidraz (BCA), kovalent bağlanma yöntemiyle immobilize edildi. II. destek materyali (Fe3O4@SiO2-NH2)'nin sentezinde ise MNP, tetraetil ortosilikat (TEOS) kullanılarak silisyum oksit ile kaplandı. Ardından APTES ile işlevselleştirilerek aynı yöntem ile immobilize edildi. İmmobilizasyondan önce ve sonra FT-IR, SEM-EDX ve VSM ile karakterizasyonları yapıldı. Aktivite, serbest ve immobilize enzimler için pH 5-9 aralığında belirlenmiş olup optimum pH 9 olarak gözlemlendi. Serbest BCA'nın Km ve Vmax değerleri sırasıyla 4,888 mM ve 3,081 EU mL-1 iken, fonksiyonelleştirilmiş I. destek materyaline immobilize BCA'nın Km ve Vmax değerleri sırasıyla 9,369 mM ve 1,810 EU mL-1 aynı şekilde ikincisi için ise Km ve Vmax değerleri sırasıyla 16,160 mM ve 2,195 EU mL-1 olarak bulunmuştur. İmmobilize enzimlerin operasyonel kararlılığı için 20 defa yeniden kullanıldığında; I. destek materyaline immobilize BCA aktivitesinin % 73'ünü, ikincisi ise aktivitesinin % 86'sını korumuştur. Depolama stabilitesi çalışması için numuneler, 4 ºC'de 60 gün süreyle inkübe edildi. 60 günün sonunda I. destek materyaline immobilize BCA aktivitesinin % 60'ını, ikincisi ise aktivitesinin % 49'unu korurken aynı şartlarda serbest BCA aktivitesinin yalnızca % 17'sini korumuştur. Son aşamada BCA'nın, CO2 giderimindeki potansiyel uygulanabilirliği belirlendi.

Özet (Çeviri)

In this study, the CA enzyme was purified with 35.98% yield using the sepharose 4B-L-tyrosine sulfanilamide affinity chromatography method. The purification coefficient for CA enzyme was 83.42 and the specific activity was 1122.94 μ/mg. To check the purity of the enzyme and to determine its molecular mass, 3-8% batch sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was performed and a single band was observed. The molecular mass was determined to be approximately 29 kDa. In the next step, two different support materials were synthesized for immobilisation. In the synthesis of the first support material (Fe3O4-NH2), the magnetic nanoparticle (MNP) was functionalised by the addition of amine group (NH2) using 3-aminopropyl)triethoxysilane (APTES). Then, bovine carbonic anhydrase (BCA) was immobilised by covalent binding method using glutaraldehyde (GA). In the synthesis of the second support material (Fe3O4@SiO2-NH2), MNP was coated with silicon oxide using tetraethyl orthosilicate (TEOS). It was then functionalized with APTES and immobilised by the same method. They were characterised by FT-IR, SEM-EDX and VSM before and after immobilisation. Activity was determined for free and immobilised enzymes in the pH range of 5–9, with an optimum pH of 9 observed. The Km and Vmax values of free BCA were 4.888 mM and 3.081 EU mL -1, while the Km and Vmax values of immobilised BCA on functionalised I. support material were found to be 9.369 mM and 1.810 EU mL-1, respectively, and for the second, the Km and Vmax values were found to be 16.160 mM and 2.195 EU mL-1, respectively. When the immobilised enzymes were reused 20 times for operational stability, the BCA activity immobilised on the first support material retained 73% of its activity, while the second retained 86% of its activity. For the storage stability study, the samples were incubated at 4 °C for 60 days. At the end of 60 days, the first support material retained 60% of the immobilised BCA activity, while the second retained 49% of its activity. Under the same conditions, only 17% of the free BCA activity was retained. In the final stage, the potential applicability of BCA in CO2 removal was determined.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    507336

    Sıcaklığa duyarlı manyetik polimerlerin sentezi, karakterizasyonu ve uygulama alanlarının incelenmesi

    The synthesis and characterization of thermosensitive magnetic polymers and investigation of their applications

    GAMZE ÇETİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HASİNE KAŞGÖZ

    DOÇ. DR. SERKAN EMİK

  2. Tez No

    660643

    Synthesis of single-walled carbon nanotube/magnetic iron oxidenanocomposites

    Tek duvarlı karbon nanotüp/manyetik demir oksit nano kompozitlerinin sentezi

    SERDAR BOZOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Kimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  3. Tez No

    444617

    Glioblastom teşhis ve tedavisi i̇çin tümöre hedeflendirilmiş nano i̇laç taşiyici si̇stemler üzerinde i̇n vitro çalişmalar

    In vitro studies on tumor targeted nano drug delivery systems for diagnostic and treatment of glioblastoma

    ARZU CEYLAN HAS

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Eczacılık ve FarmakolojiHacettepe Üniversitesi

    Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SUNA ERDOĞAN

    PROF. DR. SÜHEYLA ÖZBEY

  4. Tez No

    776920

    Kiraz sapı ekstresi ile yeşil sentez yöntemi kullanılarak demiroksit nanopartiküllerin eldesi

    Obtaining ironoxide nanoparticles using green synthesis with cherry stand extract

    AYNUR ŞAHİN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Biyokimyaİstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KADRİYE KIZILBEY

  5. Tez No

    485287

    Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application

    Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi

    FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

Geri Dön