Polimerik mikro iğneler yardımı ile sıcak nokta mühendisliği ve sers etkinliğindeki rolü
Plasmonic hot spot engineering and the role of polymeric microneedles in sers efficacy
- Tez No: 967199
- Danışmanlar: PROF. DR. GÖKHAN DEMİREL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 84
Özet
Bu tez çalışmasında, polimerik içi boş mikro iğneler kullanılarak yüzey geliştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) analizlerinde sinyal artırımı sağlayacak yeni nesil plazmonik platformlar geliştirilmiştir. Esnek yapıları sayesinde kolayca şekillendirilebilen iki farklı polimer olan ecoflex ve polidimetilsiloksan (PDMS) kullanılarak içi boş mikro iğneler üretilmiş, yüzeyleri gümüş (AgNP) ve altın (AuNP) nanoparçacıklarla kaplanarak plazmonik özellik kazandırılmıştır. Üretilen bu yapıların SERS performansları incelenmiştir. Ecoflex mikroiğneler, manyetik demir partikülleri ile fonksiyonelleştirilerek dışarıdan uygulanan manyetik alanla uçlarının kapanabilir hale getirilmiş, PDMS mikro iğnelerde ise aynı amaçla vakum uygulaması tercih edilmiştir. Her iki durumda da mikro iğne uçlarının mekanik olarak kapatılması, yüzeydeki metal nanoparçacıkların konumlarının yeniden düzenlenmesini sağlamış, nanoparçacıklar arası mesafe kontrol edilerek lokalize yüzey plazmon rezonansı (LSPR) artırılmış ve SERS sinyali güçlendirilmiştir. Hazırlanan plazmonik mikroiğneler, metilen mavisi raportör molekülü kullanılarak 785 nm lazer dalga boyunda Raman analizlerine tabi tutulmuştur. Ölçümlerde, özellikle uçları kapalı formda olan mikro iğnelerde Raman sinyal yoğunluğunun anlamlı şekilde arttığı tespit edilmiştir. Bu durum hem manyetik hem de vakum kontrollü uç kapanmasının nanoparçacıklar arasındaki mesafeyi azaltarak plazmonik sıcak nokta oluşumunu artırdığını buna bağlı olarak SERS sinyalinde belirgin güçlenme sağladığını göstermiştir. Sonuç olarak, bu tez çalışması ile kontrollü mekanik manipülasyona imkân veren, yüzeyi plazmonik olarak işlevsel hale getirilmiş polimerik içi boş mikro iğnelerin, SERS tabanlı analizlerde kullanılabilirliği gösterilmiştir. Bu yaklaşım, biyosensörler, tanı teknolojileri ve kimyasal algılama sistemleri için yüksek hassasiyetli ve yeniden yapılandırılabilir alternatif sensör platformlarının geliştirilmesine katkı sağlayacağı düşünülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, novel plasmonic platforms were developed to enhance signal intensity in surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) analyses using polymeric hollow microneedles. Hollow microneedles were fabricated from two flexible and easily moldable polymers, Ecoflex and polydimethylsiloxane (PDMS), and their surfaces were coated with silver (AgNP) and gold (AuNP) nanoparticles to impart plasmonic properties. The SERS performance of these structures was then evaluated. Ecoflex microneedles were functionalized with magnetic iron particles, enabling their tips to be closed under an externally applied magnetic field, while PDMS microneedles utilized vacuum application for the same purpose. In both cases, the mechanical closure of the microneedle tips facilitated the reorganization of surface-bound metal nanoparticles, allowing control over interparticle distances. This control enhanced localized surface plasmon resonance (LSPR), thereby amplifying the SERS signal. The prepared plasmonic microneedles were subjected to Raman analyses using methylene blue as the reporter molecule and a 785 nm laser wavelength. Measurements revealed a significant increase in Raman signal intensity, particularly in microneedles with closed tips. This finding indicates that both magnetically and vacuum-controlled tip closures reduce interparticle distances, enhancing plasmonic interactions and consequently strengthening the SERS signal. In conclusion, this thesis demonstrates that polymeric hollow microneedles with plasmonically functionalized surfaces, capable of controlled mechanical manipulation, are viable for use in SERS-based analyses. This approach is anticipated to contribute to the development of highly sensitive and reconfigurable alternative sensor platforms for biosensors, diagnostic technologies, and chemical detection systems.
Benzer Tezler
- COVİD-19'a karşı prototip mikroiğne aşı formülasyonlarının geliştirilmesi ve değerlendirilmesi
Development and evaluation of prototype microneedle vaccine formulations against COVİD-19
SELİN KURTER
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Eczacılık ve FarmakolojiAnkara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ASUMAN BOZKIR
- Polymeric microneedle arrays for transdermal drug delivery
Deri yoluyla ilaç verilmesi için polimerik mikro iğne dizileri
YUSUF KEMAL DEMİR
Doktora
İngilizce
2012
Eczacılık ve FarmakolojiMarmara ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OYA KERİMOĞLU
- Transdermal ilaç aktarımı amaçlı çözünür özellikli mikro-iğnelerin hazırlanması
Preperation of dissolvable micro-needles for transdermal drug delivery
GÜLİZ TOPCU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİHAL AYDOĞAN
- Microneedles for DNA extraction in plant studies
Bitki çalışmalarında DNA ekstraksiyonu için mikroiğneler
EMRE ECE
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH İNCİ
- Design, development and performance evaluation of a three-axis miniature machining center
3-eksenli minyatür işleme merkezinin tasarımı, geliştirilmesi ve performansının değerlendirilmesi
EMRULLAH KORKMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. SİNAN FİLİZ