Thesis Number |
level |
Language |
Year |
Bilim Dalı |
|
Doktora |
İngilizce |
2019 |
Biyomühendislik Bilim Dalı |
Nanoteknoloji, nanometre ölçeğinde malzemelerin üretilmesi, karakterizasyonu, manipülasyonu ve kullanımına odaklanarak gelişen bir alandır. Nanopartiküllerin, özellikle metalik nanopartiküllerin çeşitli alanlarda geniş ve kapsamlı uygulanabilir olması nedeniyle bu nanopartiküllere yüksek bir ticari talep mevcuttur. Nanopartikül sentezi için konvensiyonel yöntemler, nanopartikülleri toksik kalıntılar ile birlikte üretmesinin yanı sıra oldukça pahalıdır. Nanopartiküller üzerindeki bu toksik kalıntıların varlığı, çevresel toksisite, sitotoksisite ve kanserojenite gibi klinik ve biyomedikal uygulamaları sınırlayabilecek potansiyel riskler oluşturabilir. Bu nedenle günümüzdeki bilimsel yaklaşımlarında, biyolojinin prensiplerini kimyasal ve fiziksel süreçlerle birleştirerek, nano-boyutlu partiküllerin spesifik fonksiyonlarla üretilmesi için nanobiyoteknoloji adı verilen yeni bir bilim dalı ortaya çıkmıştır. Nanopartiküllerin sentezi için biyolojik yöntemler hem ekonomik hem de çevresel olarak yeşildir. Çünkü daha büyük ölçekli üretim için bu uygulamalarda nispeten ucuz, basit ve kolayca ölçeklendirilebilen toksik olmayan malzemeler kullanılmaktadır. Öte yandan, nanoparçacıkların mikrodalga destekli ısıtma tekniği ile yeşil sentezi ise bu uygulamalarda ek faydalar sağlamaktadır. Bunun nedeni ise, bu tekniğin istenen kalite ile birlikte daha yüksek verime sebebp olan yüksek reaksiyon kinetiği ve yüksek reaksiyon hızları sağlamasıdır.
Bu sebepleri, kapsamları ve avantajları ele aldığımızda bu çalışmanın temel amacı, bitkisel ekstraklarını indirgeyici, kapaklayıcı ve stabilize edici maddeler olarak kullanılması ile gümüş ve bakır nanoparçacıkların sentezlenmezi olarak belirlendi. Çalışmada, nanoparçacıkların kolay ve hızlı fitosentezi için iki paramtre (zaman ve sıcaklık) yönünden optimize edilmiş olan mikrodalga ışınlama yöntemi kullanılmıştır. Gümüş nanoparçacıkların (AgNPs) sentezi için taze Malus pumila (elma), Cuminum cyminum (kimyon) tozu, taze Zingiber officinale (zencefil), Rosa santana (gül) taçyaprağı, Citrus limon (limon) kabuğu ve Citrus sinensis (portakal) kabuğun sulu ekstraksiyonu kullanırken, bakır nanoparçaların (CuNPs) sentezi için taze Zingiber officinale (zencefil), kuru Camellia sinensis (yeşil çay), Citrus sinensis (portakal) suyu ve Pinus brutia (Kızılçam) kabuğun ekstraksiyonu kullanılmıştır. Başarılı sentez işlemlerinden sonra, nanopartiküllerin miktarı ve kalitesi UV-Vis spektroskopisi, Fourier Transforms İnfrared (FTIR) spektroskopisi, X-Işını Kırınımı (XRD) analizi, Transmisyon Elektron Mikroskobu (TEM), Partiküllerin Boyut Ölçümü ve Zeta Potansiyel Ölçümü (Zeta sizer) ile karakterize edilmiştir. TEM mikrografları ile neredeyse yuvarlak veya oval şekilli nanopartiküllerin (AgNPs & CuNPs) varlığı doğrulanmıştır. AgNP'ler için, ortalama çapı 41,86 nm ile birlike en büyük boyutlu olan (7,5 - 69,83 nm) nanopartiküller (ClAgNP) Citrus limon kabuğu ekstraksiyondan elde edilirken, Cuminum cyminum çekirdeği kabuğu ekstraksiyondan ortal