Nanopartikül kümelerinin çözelti davranışlarının tersinir kontrolünde oligonükleotidlerin kullanımı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kimya Mühendisliği A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2012
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: NURİ EGEMEN ERGÜL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): NİHAL AYDOĞAN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Altın nanopartiküllerin sahip olduğu optik, elektriksel ve kimyasal özelliklerinin yanında, farklı, aynı zamanda kontrol edilebilir kümeleşme davranışları altın nanopartikülleri diğer metalik partiküllerden üstün kılmakta ve birçok bilimsel araştırma ve uygulamaya konu olmasını sağlamaktadır. Yüksek optik özellikleri sayesinde çözelti içerisindeki davranışlarının takibi, farklı boyutlu partikül kümelerinin oluşturulması ile ortaya çıkan renk değişiminden faydalanılarak çıplak göz ile gerçekleştirilebilmektedir. Analiz sistemlerinin kolay, rahat takip edilebilen ve karmaşık tayin yöntemi gerektirmeksizin gerçekleştirilmesini sağlayabilen bu özellik kullanılarak, farklı boyuta sahip, analiz sonucu renk geçişinin daha rahat gözlemlenebildiği, düşük miktarlarda madde tayinini sağlayabilecek bir sistem oluşturulması kullanılan yöntemleri bir adım ileri götürecektir. Altın nanopartiküllerin zengin özelliklerine tersinir olarak kümeleşme yetisinin eklenmesi ile elektronikten optiğe, medikal uygulamadan analiz sistemlerine kadar kullanım yelpazesi oldukça geniş kullanışlı sistemler elde edilebilmektedir. Bu çalışma dahilinde farklı boyutlarda altın nanopartikül kümelerinin oluşturulması, bu kümelere tersinir özellik kazandırılması ve düzgün dizilimli altın nanopartikül sistemi oluşturulması hedeflenmiştir. Çalışmanın ilk bölümünü oluşturan farklı boyutlu kümelerin elde edilmesi ve kümelere tersinir özellik kazandırılması için, yüzey modifikasyonunun kolayca gerçekleştirildiği ve su içinde çözünerek olası biyolojik uygulamalarda avantaj sağladığı gerekçesiyle Turkevich yöntemi kullanılarak küre şeklinde altın nanopartiküller elde edilmiştir. Çapraz bağlayıcı dithiothreitol (DTT) molekülü kullanılarak, uygun fosfat tampon (PBS), sodyum dodesil sülfat (SDS) ve sodyum klorür (NaCl) ortamında farklı boyutta altın nanopartikül kümeleri oluşturulmuştur. Hem sentezlenen altın nanopartiküllerin, hem de oluşturulan kümelerin boyut ve şekillerinin tayini UV-vis spektrofotometre, LS (Işık Saçınımı) ve TEM (Geçirimli Elektron Mikroskobu) kullanılarak yapılmıştır. Partikül kümelerinin oluşumu ve kararlılığını takip etmek için gün, saat ve dakika bazında incelemeler yapılmıştır. Dakika bazında yapılan incelemeler doğrultusunda gerçekleşen reaksiyonun kinetiği incelenmiştir. Oligonükleotid kullanılarak oluşturulan sıcaklığa bağlı tersinir özelliğe sahip altın nanopartikül küme sistemine sahip olmak için, kullanılan kimyasalların çözelti içerisindeki oranları değiştirilmiştir. Yüzeyine bağlı oldukları partiküllerin kararlılıklarını arttıran oligonükleotidlerin birbirlerine bağlanabilen iki örneğinin bir araya getirilmesi ile hibritleşme işlemi gerçekleştirilmiş, partikül boyutunda meydana gelen değişiklikten ötürü oluşan çözeltilerindeki renk farkından reaksiyon takip edilmiştir. Oligonükleotidlerin aralarındaki hidrojen bağlarının kopması için çözeltiler 60 °C'ye ısıtılılarak ergime işlemi gerçekleştirilmiş, hibritleşmeden önceki boyutlarına dönmeleri takip edilmiştir. Farklı boyutta partikül kümelerinin ve altın nanopartikül derişiminin kullanılması ile hibritleşme hızında meydana gelen değişimin takibi gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ikinci kısmını, düzgün dizilimli nanopartikül sistemi oluşturmaktadır. Bunun için çubuk şeklinde altın nanopartiküller kullanılmış ve birbirlerine bağlanmaları yine DTT molekülünün kullanılmasıyla gerçekleştirilmiştir. Altın nanoçubukların sentezleri tohum büyütme yöntemi ile gerçekleştirilmiş, partiküllerin ve oluşturulan dizilimin takibi UV-vis spektrofotometre ve TEM ile gerçekleştirilmiştir. Düşük ve yüksek boy/en oranına sahip altın nanoçubukların kullanımı ile iki farklı sistem elde edilmiştir. Asetonitril/su karışımında, düşük boy/en oranına sahip partiküllerin kullanımıyla 60 dakika sonunda dallanmış bir yapı oluşturulmuştur. Çubuk şeklindeki partiküllerle beraber safsızlığa yol açan farklı şekilli partiküllerin de olması bir takım sıkıntılara yol aşmış, yeterince düzgün bir sistem oluşturulamamıştır. Yüksek boy/en oranındaki nanoçubukların sentezleri daha yüksek verimde gerçekleştirilmiş, aynı zamanda dizilim yalnızca su içinde gerçekleştirilmiştir. 10 dakika gibi kısa bir sürede üç ila beş partikülün uç uca bağlandıkları saptanmıştır.