Biyolojik etkileşim kinetiğini algılamada yeni bir yaklaşım: Plazma polimerizasyonu ile modifiye edilmiş kuvars ayar çatalı
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Hacettepe Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanoteknoloji ve Nanotıp A.B.D., Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ATEFEH EBADİ
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): SELMA MUTLU
Özet:Yüksek kalite faktörüne sahip (≅ 60000) olan kuvars ayar çatalı (quartz tuning fork, QTF), atomik kuvvet mikroskobunda angström düzeyinde bir çözünürlük sağlamaktan, hassas saat üretimine, gaz senyörlerinden, gaz fazındaki akışkanların dinamiğinin takibine kadar yüksek hassasiyetin önemli olduğu birçok alanda kullanılmaktadır. Piezoelektrik kuvars kristal mikroterazilerde (piezoelectric quartz crystal microbalance, QCM) olduğu gibi, kuvars ayar çatalında da, yüzeyde biriken moleküller veya maddeler, frekans değerinde değişimler meydana getirmektedir. QTF'lerin yüksek kalite faktörü (≅ 60000) , QCM sistemlerine göre, daha yüksek hassasiyet, daha kalıcı yapısal özellikler ve düşük maliyetli olması nedeniyle, bu sistemlerin "Kütle hassas Biyosensör" araştırmaları için öne çıkmasını sağlamıştır. QTF'lerin sensör uygulamalarındaki en büyük problem, kuvars kristal üzerine kaplanmış bakır elektrot yapısından dolayı, su başta olmak üzere, iletken tüm sıvı ortamlar içerisinde kısa devre yaparak kullanılamaz hale gelmeleridir. Bu çalışmanın amacı; sıvı içerisinde kısa devre yapmadan tepki verme yeteneğine sahip kuvars ayar çatalı (QTF) temelli bir "kütle hassas biyosensör platformu'nun hazırlanmasıdır. Bu hedefin gerçekleştirilebilmesi için QTF'in yüzeyindeki elektrotların yalıtkan bir madde ile nanometre (nm) mertebesinde kaplanması amaçlanmıştır. Bu hedef doğrultusunda piyasadan temin edilen QTF'ler, öncelikle plazma polimerizasyon (PlzP) yöntemi ile monomer olarak hekzan kullanılarak yalıtkan hale getirilmiştir. Yalıtkan QTF yüzeyler, yine plazma polimerizasyon yöntemiyle etilendiamin (EDA) monomeri kullanılarak biyolojik ajanları bağlayabilecek bir fonksiyonel grup (-NH2) kazandırılmak üzere modifiye edilmiştir. Amin gruplarının aktivasyonu bifonksiyonel gluteraldehit çapraz bağlama ajanı ile gerçekleştirilmiştir. Aktif aldehit grubu içeren QTF yüzeylere, model biyomolekül olarak biyotin immobilize edilmiş ve "biyosensör"e ait tanıyıcı tabaka oluşturulmuştur. Hazırlanan "biyosensör", farklı derişimlerdeki avidin çözeltisi ile etkileştirilerek "QTF temelli kütle hassas biyosensör" ün performans ölçümleri kaydedilmiştir. Bu çalışma süresince, QTF yüzeylerine uygulanan bütün işlemlerden önce ve sonra frekans değerleri ölçülmüştür. Burada öncelikli amaç yüksek kalite faktörüne sahip olan QTF'lerin ölçüm hassasiyetini en az etkileyecek optimum sonuçları elde etmek olmuştur. Oluşturulan tüm yüzeylerde meydana gelen değişimler atomik kuvvet mikroskobu (AFM), Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR-ATR) ile karakterize edilmiştir. Çalışma, yüksek kalite faktörlü, yüksek hassasiyete sahip, performansı geliştirilmiş bir kütle hassas biyosensörün kuvars ayar çatalı kullanarak geliştirilebileceğini göstermesi açısından önem taşımaktadır. Anahtar kelimeler: Plazma Polimerizasyon, Kuvars Ayar Çatalı (Quartz Tuning Fork/QTF),Hekzan, Biyosensör, Avidin-Biyotin