ÇİRİŞ OTUNDAN KARBON KUANTUM NOKTA YAPI SENTEZİ VE OPTİK BİYOSENSÖR UYGULAMASI
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Atatürk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Nanobilim ve Nanomühendislik Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2024
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ADİLE YAĞMUR HERGÜL BİLGİN
Danışman: Ebru Bozkurt
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Bu tez çalışmasında, ülkemizde özellikle Doğu ve Güneydoğu Anadolu Bölgeleri'nde yabani olarak yetişen çiriş otu (asphodelus) ilk kez karbon kaynağı olarak kullanılıp yeni karbon kuantum nokta yapılar (CQDs) sentezlenmesi ve tamamen yeşil bir sentezle elde edilen bu yeni CQDs'ın optik biyosensör olabilme potansiyelinin araştırılması amaçlanmıştır. Tez çalışmasının ilk kısmında, CQDs herhangi bir kimyasal ajan kullanılmadan tamamen yeşil hidrotermal sentez yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Sentezlenen CQDs'ın boyutu, morfolojisi, yapısı ve yüzey yükü; TEM, XRD, XPS, FT-IR Spektrofotometresi ve Zetasizer cihazları ile belirlenmiştir. CQDs'ın optiksel davranışı ise absorpsiyon ve durgun hal floresans ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Çalışmanın ikinci aşamasında ise 11 farklı biyomolekül kullanılarak CQDs'ın optiksel biyosensör olma potansiyeli araştırılmıştır. Seçilen biyomoleküllerin su içerisinde 1,0x10-3 M'lık stok çözeltileri hazırlanmıştır. CQDs stok çözeltisinden 30 µl alınıp saf suyla 5 ml'ye seyreltilerek 12 adet numune elde edilmiştir. Bu numunelerden biri kör numune olacak şekilde diğer 11 numuneye ayrı ayrı biyomoleküller için hazırlanan stok çözeltilerden seyreltme yöntemi kullanılarak 20 µM biyomoleküllerden ilave edilmiştir. Daha sonra her bir CQDs-biyomolekül çözeltisi için ayrı ayrı ilgili cihazlar yardımıyla oda sıcaklığında absorpsiyon ve floresans ölçümleri alınmış ve CQDs'ın optiksel özelliği üzerine biyomoleküllerin etkisi tartışılmıştır. Çiriş otundan yeşil sentez yöntemiyle CQDs yapılar literatüre uygun bir şekilde başarıyla sentezlenmiştir. Seçilen her bir biyomolekülün varlığında alınan absorpsiyon ölçümlerinden CQDs'ın herhangi bir seçicilik sergilemediği fakat floresans ölçümleri sonucunda bu 11 biyomolekülden sadece β-karoten varlığında CQDs'ın floresansının sönümlendiği gözlenmiştir. CQDs'ın, β-karoten için oldukça hassas ve seçici bir florometrik sensör olduğu belirlenmiştir. Bu çalışmada çiriş otu ilk kez karbon kaynağı olarak kullanılmış ve β-karoten tespiti için floresans karbon kuantum nokta yapılar (CQDs) hidrotermal sentez yöntemi ile tek adımda başarıyla sentezlenmiştir. Sentezlenen bu yeni CQDs'ın morfolojisi, boyutu ve yüzey yükü belirlenmiş ve ilgili cihazlar kullanılarak yapısal ve optik karakterizasyonları yapılmıştır. Karakterize edilen CQDs'ın 11 farklı biyomolekül arasında yalnızca β-karoten için yüksek seçicilik ve hassasiyet gösterdiği floresans ölçümleriyle kanıtlanmıştır. β-karoten için asphodelus bazlı CQDs'ın tespit limiti 8,28 µM olarak hesaplanmıştır. Ayrıca bu yeni CQDs'ın, çalışılan diğer biyomoleküllerin girişimi olmadan çok hızlı ve stabil tepki verdiği ve β-karoten tespiti için tüm pH ortamlarında kullanılabileceği belirlenmiştir. Havuç suyuyla yapılan gerçek numune deneyleri, yeni CQDs sensörüyle pratik uygulamalarda β-karotenin doğru ve güvenilir bir şekilde belirlenebileceğini göstermiştir. Bu çalışmadan elde edilen sonuçların literatürde sınırlı sayıda olan β-karoten tespiti ile ilgili çalışmalara önemli katkılar sağlayacağı düşünülmektedir.