Folik asit ile zenginleştirilmiş ZnO tabanlı nano yüzeylerin tasarımı ve karakterizasyonu
Design and characterization of ZnO-based nano-surfaces enriched with folic acid
- Tez No: 994467
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ FIRAT BARIŞ BARLAS, ÖĞR. GÖR. SERDAR ŞANLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa
- Enstitü: Nanoteknoloji ve Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hücre proliferasyonunun değerlendirilmesinde kullanılan geleneksel analiz yöntemleri sürekli analiz gerektirmekte ve bu da fazla insan gücü kullanımını beraberinde getirmektedir. Bu aşamada herhangi bir kimyasal etkileşime gerek duymadan hücre proliferasyonunu eşzamanlı olarak ölçecek yapı tasarımlarına ihtiyaç duyulmaktadır. Bu ihtiyaç doğrultusunda çinko oksit (ZnO) nanopartikülleri sahip olduğu geniş yüzey alanı, yüksek elektriksel iletkenlik/elektron mobilitesi, biyouyumlu ve fonksiyonelleştirilmeye uygun kimyasal yüzeyi gibi özelliklerinden dolayı uygun bir yapı olarak öne çıkmaktadır. Bu çalışmada ZnO nanopartikülleri çöktürme yöntemiyle sentezlenmiş ve ardından folik asit (FA), ZnO nanopartiküllerine fiziksel adsorpsiyon yoluyla tutundurularak ZnO/FA tabanlı biyokompozit malzeme elde edilmiştir. ZnO/FA biyokompozit malzemesinin yapısal doğrulaması FT-IR ile yapılmış ve sonuçlar ZnO nanopartiküllerinin yüzeyinde folik asit varlığını gösteren bazı karakteristik titreşim bantlarını ortaya koymuştur. ZnO nanopartikülleri ve ZnO/FA biyokompozit malzeme polivinil klorür (PVC) yüzey üzerine sprey kaplama yöntemiyle kaplanarak fonksiyonel yüzeyler oluşturulmuştur. Kaplanan yüzeylerin morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. SEM sonuçları bu yapıların PVC yüzey üzerine tutunduğunu ve kaplamanın gerçekleştiğini göstermektedir. Kaplanan PVC yüzeyler üzerinde A549 ve HeLa hücreleri kültüre edilmiştir. Hücrelerin yüzeye tutunma ve yüzeyde yayılma davranışları ise çekirdeğin DAPI ile işaretlenerek floresan mikroskobu altında görüntülenmesi ve SEM analizleri ile birlikte doğrulanmıştır. Elektrokimyasal karakterizasyonlar CV, DPV ve EIS yöntemleriyle SPE, SPE/FA, SPE/ZnO ve SPE/ZnO/FA sistemlerinde değerlendirilmiştir. Bulgular, ZnO/FA modifikasyonunda SPE yüzeyinde elektron transferini artırarak HeLa hücrelerinde folat reseptörlerinin aşırı ekspresyonu nedeniyle daha güçlü sinyal yanıtları elde edildiğini ve sistemin yüksek hücre seçimliliği sergilediğini göstermiştir. Elektrokimyasal analiz sonuçları aynı zamanda modifikasyonun 100 hücre (HeLa) ile yüksek duyarlılık sergilediğini de ortaya koymaktadır. Bu çalışmada geliştirilen ZnO/FA biyokompozit malzemesi hücre proliferasyonu ölçümünü sağlayacak gerçek zamanlı diferansiyel puls voltametrisi (DPV) temelli sistemler olarak tasarlanmış ve elde edilen sonuçlar bu sistemlerin reseptör ekspresyon farklılıklarını seçici biçimde ayırt edebilen, biyomedikal tanı ve tedaviye yönelik yenilikçi biyosensör platformları için güçlü adaylar olduğunu ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Traditional methods used for the evaluation of cell proliferation generally require continuous analysis, leading to increased labor and time consumption. At this stage, there is a growing need for structural designs capable of monitoring cell proliferation in real time without requiring any chemical interaction. In this context, zinc oxide (ZnO) nanoparticles stand out as a suitable material due to their large surface area, high electrical conductivity and electron mobility, biocompatibility, and chemically functionalizable surface. In this study, ZnO nanoparticles were synthesized via the precipitation method, and folic acid (FA) was subsequently immobilized onto the ZnO nanoparticles through physical adsorption to obtain a ZnO/FA-based biocomposite material. Structural characterization of the ZnO/FA biocomposite was performed using FT-IR spectroscopy, and the results revealed characteristic vibrational bands indicating the presence of folic acid on the surface of ZnO nanoparticles. ZnO nanoparticles and the ZnO/FA biocomposite were coated onto polyvinyl chloride (PVC) substrates using the spray coating technique to fabricate functional surfaces. The surface morphology of the coated samples was examined by scanning electron microscopy (SEM), confirming successful adhesion and coating on the PVC surface. A549 and HeLa cells were cultured on the coated PVC surfaces. Cell adhesion and spreading behaviors were evaluated through fluorescence microscopy following DAPI nuclear staining and further confirmed by SEM analysis. Electrochemical characterizations were carried out using cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) on SPE, SPE/FA, SPE/ZnO, and SPE/ZnO/FA systems. The results demonstrated that ZnO/FA modification enhanced electron transfer on the SPE surface and produced stronger signal responses in HeLa cells due to the overexpression of folate receptors, indicating high cell selectivity. Moreover, the electrochemical analyses revealed high sensitivity of the system, with detectable responses at as low as 100 HeLa cells. In this study, the developed ZnO/FA biocomposite material was designed as a real-time DPV-based system for cell proliferation monitoring. The obtained results indicate that these systems are strong candidates for innovative biosensor platforms capable of selectively distinguishing receptor expression differences, with significant potential for biomedical diagnostic and therapeutic applications.
Benzer Tezler
- Adana masalları araştırması
The Tales research in Adana
MELEK KETRE
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Türk Dili ve EdebiyatıÇukurova ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERMAN ARTUN
- Zenginleştirilmiş unlardan farklı koşullarda üretilen ekmeklerin bazı B vitamini içeriklerinin incelenmesi
Investigation of vitamin B contents of breads produced from fortified flours under different conditions
BERNA BİLGİ BOYACI
Doktora
Türkçe
2008
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. SÜEDA ÇELİK
- Fındık unu ile zenginleştirilmiş glutensiz ekmek üretimi
Production of gluten-free bread enriched with hazelnut flour
İLAY TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Gıda MühendisliğiGiresun ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. YALÇIN TEPE
- Guava yaprağı tozu ile zenginleştirilmiş sağlıklı vegan topların geliştirilmesi
Development of healthy vegan balls enriched with guava leaf powder
EMİNE DEMİRKOL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Beslenme ve DiyetetikMuğla Sıtkı Koçman ÜniversitesiBeslenme ve Diyetetik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ DERYA ALKAN
- Effects of hydrogen-rich water on in vitro phenolic bioaccessibility of tomato byproducts during co-digestion
Hidrojenle zenginleştirilmiş suyun ko-sindirim sırasında domates yan ürününlerinin fenolik biyoerişebilirliğine etkileri
SEVDE SAVAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Gıda Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÇAPANOĞLU GÜVEN