Theses supervised by Prof. Dr. Adil Denizli
12 theses · Hacettepe University
Gıda örneklerindeki benzil penisilin hassas tayinine yönelik moleküler baskılanmış polimer temelli optik sensörlerin geliştirilmesi
Penisilin en sık kullanılan beta antibiyotiklerden olup, insan, çiftlik hayvanları, kümes hayvanları ve su ürünleri yetiştiriciliğinde çeşitli bakteriyel enfeksiyonların tedavisinde uzun süredir yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yüzden, gıda ve çevredeki bu antibiyotik kalıntılarının tespiti halk sağlığının korunması açısından hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada, yüzey plazmon rezonans sensör ile moleküler baskılama tekniği kullanılarak hem sulu çözelti hem de süt örneklerinden seçici ve hassas benzilpenisilin (PEN-G) antibiyotiğinin tayini gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla, PEN-G baskılanmış, poli(2-Hidroksietil metakrilat- N-metakroil-(L)-sistein metil ester-altın nanopartiküller-N-metakroil-(L)-fenilalanin metil ester (MIP-AuNPs) nanosensör hazırlanmıştır. Yüzey plazmon rezonans sinyal yanıtını arttırmak amacıyla eklenen altın nanopartiküllerin (AuNPs) etkisini incelemek için eklenmeden hazırlanan nanosensör AuNPs (MIP) ile kontrol deneyleri gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, baskılama verimliliğini incelemek amacı ile, PEN-G baskılanmamış (NIP-AuNPs) nanosensör, PEN-G molekülünün eklenmesi dışında aynı polimerizasyon reçetesi kullanılarak hazırlanmıştır. MIP-AuNPs nanosensörü için baskılamanın verimliliği (I.F 7.83), NIP- AuNPs nanosensörü ile karşılaştırılarak tespit edilmiştir. MIP-AuNPs nanosensörün, hedef PEN-G molekülü için amoksisiline göre 9.87 kat ve ampisiline göre 16.78 kat daha seçici olduğu belirlenmiştir. MIP-AuNPs nanosensör, 0.01-5 ppb PEN-G konsantrasyon aralığı için, 0.9992 korrelasyon katsayısı ile doğrusal ilişki gösterdi. MIP-AuNPs nanosensörün tekrarlanabilirlik çalışmaları, 0.25 ppb PEN-G için istatistiksel olarak analiz edilmiş ve hesaplanan yüzde nispi standart sapma değeri (RSD%<1.7), aynı sensörün dört adsorpsiyon-desorpsiyon döngüsünden sonra PEN- G algılama yeteneğinde kayda değer bir kayıp olmadığını göstermiştir. Ayrıca gerçek gıda numunesi olarak, sütün içine 5 ppb PEN-G eklenerek sütteki PEN-G miktarı tespit edilmiştir. Validasyon çalışmaları yüksek performanslı sıvı kromatografi (HPLC) çalışmaları ile gerçekleştirilmiştir. Anahtar kavramlar: altın nanopartiküller, moleküler baskılanmış polimer, nanosensör, benzilpenisilin, yüzey plazmon rezonans.
Amoksisilin baskılanmış yüzey plazmon rezonans nanosensörler
Antibiyotikler, bakteriyal enfeksiyonları tedavi etmek ve önlemek amacıyla kullanılan antimikrobiyal ilaçlardır. Bu ilaçlar bakteriyi öldürmekte ya da büyümesini durdurmaktadırlar. Amoksisilin (AMOX) birçok bakteri enfeksiyonunu tedavi etmek için kullanılan antibiyotiktir. Ancak antibiyotik direnci toplum sağlığını kontrol eden organizasyonlar tarafından paylaşılan ciddi bir halk sağlığı meselesidir. Bu nedenle, FDA ve Amerikan Veteriner Hekimler Birliği, antibiyotiklerin hayvansal gıda üretiminde kullanımının azaltılmasını sağlamaktadır. Bu çalışma kalıntı analizinde geniş antibiyotik kalıntı yelpazesine sahip, çiftlik ve pastörize sütlerinde doğrudan ölçüm yapabilen, kesin ve güvenilir sonuç veren, bir tekniğin araştırılmasını hedeflemiştir. Biyolojik cevabı elektriksel sinyallere dönüştüren cihazlara "Biyosensör" denir. Biyosensörler bünyesinde biyolojik tanıma elemanı bulunduran ve fizikokimyasal dönüştürücü içeren analitik cihazlardır. Biyosensör alanındaki büyük gelişmelerle birlikte moleküler baskılanmış polimerler (MIP) dönüştürücülerle birleştirilmiş ve tayin edilecek analitle MIP arasındaki etkileşim işlenilebilir bir sinyale dönüştürülmüştür. Bu anlamda yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli optik cihazlar büyük bir potansiyele sahiptirler. Bu çalışmada, amoksisilin tayinine yönelik moleküler baskılama tekniği kullanarak, SPR temelli nanosensör hazırlanması amaçlanmıştır. İlk aşamada AMOX ile etkileşerek boşluklar oluşturabilecek fonksiyonel N-metakriloil-(L)-glutamik asidin (MAGA) monomeri sentezlenmiştir. Optimum kalıp molekül belirlemek için, MAGA monomeri ve AMOX oranı, AMOX'in farklı oranlarda MAGA monomeri ile etkileştirilip, UV-görünür bölge spektrofotometre cihazıyla tespit edilmiştir ve optimize edilen bu orana göre nanosensör hazırlama çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Nanosensör hazırlama çalışmaları sırasıyla Mikro-temas yöntemi ile AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) ince filmi modifiye edilmiş nanosensörlerin hazırlanması, ayrıca AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) nanopartiküller modifiye edilmiş nanosensörlerin hazırlanmasıyla iki farklı şeklinde gerçekleştirilmiştir. Hedeflenen derişim aralığına inmek amacıyla çalışmanın ikinci kısmında AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) nanopartiküller iki fazlı miniemülsiyon polimerizasyon yöntemiyle sentezlenmiştir. Yağ fazı, faz I'e yavaşça eklenmiştir. Karışım, 25.000 rpm de homojenizatörde homojenize edildikten sonra faz II ile karıştırılmıştır. Sodyum bisülfit ve amonyum persülfat başlatıcısının eklenmesinden sonra polimerizasyon işlemi 40°C de 24 saat süreyle gerçekleştirilmiştir. Kontrol deneyleri için AMOX baskılanmadan nanopartiküller aynı koşullarda sentezlenmiştir. Sentezlenen nanopartiküller, zeta boyut analizi ile karakterize edilmiştir. AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) ve baskılanmamış PHEMAGA (NIP) nanofilm ve nanopartikül ile hazırlanan SPR nanosensörlerin karakterizasyon çalışmaları FTIR-ATR, Atomik kuvvet mikroskobu (AFM), Temas açısı (CA) ve Elipsometre ölçümleri ile gerçekleştirilmiştir. AMOX baskılanmış PHEMAGA (MIP) nanofilm ve nanopartikül tutturulmuş SPR nanosensör ile AMOX arasındaki etkileşimlerinin kinetik ve adsorpsiyon modelini belirlemek amacıyla dört farklı izoterm modeli uygulanmıştır: Scatchard, Langmuir, Freundlich ve Langmuir-Freundlich (LF) modelleri. Bu çalışmanın AMOX tayinine yönelik, mikro-temas yöntemiyle nanofilm tutturularak hazırlanan nanosensörün ve nanopartikül tutturularak hazırlanan nanosensörün avantajlarının karşılaştırılması bakımından, literatüre katkı sağlayacağı düşünülmektedir. Anahtar Kelimeler: Yüzey plazmon rezonans (SPR), Moleküler baskılanmış polimer (MIP), Mikro-temas, Nanopartikül, Amoksisilin.
Fab fragment immobilize immunoafinite kriyojellerin hazırlanması ve albümin saflaştırılması
Albumin, composed of a single chain of 585 amino acids, is synthesized in the liver. It is the most common protein found in blood plasma of humans and other mammals. It constitutes 60% of the proteins found in blood. It is also found in tissue fluids, especially in muscle and in the skin, small amounts in tears, sweat, stomach juices and in the gall. 30-40% of the total albumin in the body is in the blood. The most important function is to balance the water between the blood and the tissue fluids, as well as to keep the fat acids and various other substances moving. Albumin is carrier protein that organizes oncotonic pressures in the body and provides inter-tissue substance transport. In affinity chromatography, the interaction of the corresponding antibodies with antigens, enzymes with substrate anologues and receptors of hormones is the type of interaction. Immunoaffinity chromatography, a type of affinity chromatography, is a chromatographic technique frequently used in recent years. Antibodies used as ligands in immunoaffinity chromatography are used for the purification of antigens. In this work, cryogel columns immobilized Fab fragments were prepared for human serum albumin (HSA) purification. For this purpose, firstly enzymatic hydrolysis of anti human serum albumin (Anti-HSA) molecules with papain enzyme was performed and the resulting Fab fragments were immobilized in the cryogel column. For control purposes, Fab fragment immobilized PHEMAC cryogel column was prepared. Characterization studies of prepared columns (SEM, BET, FTIR-ATR swelling) were performed. The effect of various parameters (pH scanning, concentration, flow rate, etc.) on the albumin purification process was examined. Albumin selectivity depends on changes in the Fab region. Thus, instead of immobilizing the whole of the molecule, the functional Fab region responsible for antigen binding is immobilized. Thus, both the immobilization process is facilitated and the efficiency of the column is increased. PHEMA-based cryogels are biocompatible with proteins. In this study, HSA purification was carried out selectively from aqueous solution. Key words: Cryogels, Immunoaffinity Chromatography, Human Serum Albumin, Anti Human Serum Albumin.
Atık sulardan estradiol uzaklaştırılması için E2 baskılanmış nanopartikül bakteriyel selüloz kompozit sistemin hazırlanması
Çeşitli kaynaklardan gelen birçok çevresel kirletici endokrin bozucu kimyasallar (EDC) olarak davranabilir ve endokrin sistemin normal fonksiyonlarını etkileyerek, maruz kalan tabi yaşam ve insanlar üzerinde olumsuz etkilere neden olur. Bireysel etkiler daha sonra tüm toplumu etkileyecek şekilde ilerleyebilir. Doğal yaşamda, endokrin bozucuların etkileri en çok üreme sistemi ve gelişme anormallikleriyle ortaya çıkmaktadır. İngiltere'de atıksu işleme fabrikalarının yakınında yaşayan balıklarda plazma vitellogenin (estrojen bağımlı plazma proteini) seviyelerinin, akıntılarda steroidler, estrojen ve alkilfenollerin varlığıyla arttığı ve bunun sonucu olarak erkek balıklarda feminizasyon gözlendiği rapor edilmiştir. Doğal hormon 17β-estradiol ve yapay doğum kontrol hapı 17α-etinilestradiol en potansiyel estrojenlerdir ve bazı atıksu işleme tesislerinde düşük derişimlerde bulunmaları balıkların üremesi üzerinde değişikliklere yol açabilmektedir. E2; dişi cinsiyet karakteristiklerinin gelişimi, devamını ve cinsiyet organlarının olgunlaşmasını ve fonksiyonunu etkileyen doğal hormondur. Az miktarda olmakla birlikte bu hormon erkeklerde de bulunmaktadır. E2 aynı zamanda nöroendokrin sistem ve kemik yapısıyla da bağlantılıdır ve hedef dokularda kanser oluşumunu kolaylaştırabilmektedir. Tüm steroidler gibi E2 de ana bileşik kolesterol ile aynı siklopentan-o-perhidrofenantren halkasına sahiptir. Temel halka yapısı üç hekzagonal halka ve bir pentagonal halkadan oluşmaktadır. Diğer steroidler gibi, E2 de fenolik halka ile karakterize edilmektedir. Ayrıca, molekül düzleminin üzerinde C17'nin β pozisyonunda bir hidroksil grubuna sahiptir. Bu kapsamda, bu tezde moleküler baskılama yöntemi kullanılarak eser miktardaki 17β-estradiol'ün uzaklaştırılması hedeflenmiştir. Anahtar kelimeler: Bakteriyel selüloz nanofiberler, moleküler baskılanmış polimerler, 17-Estradiol
Mikrokriyojeller ile transferrin saflaştırılması
Sunulan tez kapsamında, plazmadan transferrin saflaştırılması amacıyla afinite kromatografisini temel alan, immünoafinite ve moleküler baskılanmış olmak üzere 2 farklı mikrokriyojel hazırlandı. İmmünoafinite mikrokriyojel için poli(2-hidroksietil metakrilat-glisidil metakrilat) P(HEMA-GMA) taşıyıcı matris olarak seçildi ve mikrokriyojel yapısındaki epoksi grupları sayesinde herhangi bir aktivasyon ajanı kullanımına ihtiyaç olmadan anti-transferrin (anti-Tf) antibadiler çeşitli başlangıç derişimlerinde mikrokriyojellere immobilize edildi. Moleküler baskılanmış mikrokriyojel için ise poli(2-hidroksietil metakrilat-N-metakriloil-(L)-triptofan) P(HEMA-MATrp) matris olarak seçildi. Bunun için hidrofobik ligand olarak kullanılan L-triptofan amino asidinin polimerleşebilen türevi olan N-metakriloil-L-triptofan (MATrp) monomeri sentezlendi. Sentezlenen monomer nükleer manyetik rezonans, Fourier dönüşümlü kızılötesi (FTIR) spektroskopisi, Raman spektroskopi çalışmaları ile karakterize edildi. Ardından [P(HEMA-MATrp)] mikrokriyojeller 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) ve MATrp monomerlerinin N,N'-metilenbis(akrilamid) çapraz bağlayıcı ile insan serum transferrin (hsTf) varlığında (baskılanmış mikrokriyojel) ve yokluğunda (baskılanmamış mikrokriyojel) -16°C'da serbest radikal polimerizasyonu ile üretildi. Mikrokriyojeller şişme testleri, Brunauer–Emmett–Teller yöntemi ile yüzey alanı ölçümleri, FTIR spektroskopisi, Raman Spektroskopi, helyum piknometre, optik mikroskop ve taramalı elektron mikroskobu ile karakterize edildi. Ardından mikrokriyojellerin optimum çalışma koşullarını saptamak amacıyla optimizasyon çalışmaları yürütüldü. Bu çalışmalar sonucunda her iki mikrokriyojel için en uygun pH değerinin 6.0 olduğu saptandı ve immünoafinite ve baskılanmış mikrokriyojel için bu pH değerinde maksimum adsorpsiyon kapasitesi sırasıyla 9.82 mg/g ve 2.11 mg/g olarak bulundu. Hem immünoafinite hem de baskılanmış mikrokriyojeller için Langmuir adsorpsiyon izotermi ve pseudo-ikinci-derece kinetik modelinin adsorpsiyon süreci ile uyumlu olduğu gözlendi, bu adsorpsiyonun tek tabakalı ve kimyasal kontrollü olduğu anlamına gelmektedir. Baskılanmamış mikrokriyojel ile kıyaslandığında baskılanmış mikrokriyojelin seçiciliğinin insan serum albümin (HSA) ve miyoglobin (MYB) için sırasıyla 2.10 ve 2.24 kat daha fazla olduğu bulundu. İmmünoafinite P(HEMA-GMA) mikrokriyojel ve baskılanmış P(HEMA-MATrp) mikrokriyojel ile ayrı ayrı yapay plazmadan saflaştırılan hsTf'in saflığı sodyum dodesil sülfat poliakrilamid jel elektroforezi (SDS-PAGE) ile incelendi. Mikrokriyojellerin tekrar kullanılabilirliklerinin incelendiği çalışma sonucu aynı mikrokriyojelin onuncu kullanımından sonra, maksimum hsTf adsorpsiyon kapasitelerinin immünoafinite mikrokriyojel ve baskılanmış mikrokriyojel için sırasıyla yaklaşık %20 ve %10 azaldığı hesaplandı.
Gıdalardan kolesterolün uzaklaştırılması için moleküler baskılanmış kriyojel mikroküreler
Epidemiyolojik araştırmalara göre, kandaki kolesterol seviyesi ve gıdayla alınan kolesterol miktarı arasında doğrudan bir ilişki vardır. Gıdayla alınan kolesterol miktarı belli bir düzeyin üzerinde olduğunda insan vücudunda kalp hastalıkları, koroner arter hastalığı, arteryoskleroz, hipertansiyon, serebral tromboz gibi çeşitli hastalıklara neden olabilir. Son yıllarda tüketici bilincinin artması, gıdalar üzerindeki bilimsel araştırmalar, yeni gıdaların bulunması ve gıda-sağlık arasındaki ilişki üzerine yapılan çalışmalar fonksiyonel gıdaları öne çıkarmakta ve böylece çeşitli yöntemlerle gıdalardan kolesterolün uzaklaştırılmasıyla düşük kolesterollü gıdaların üretilmesi oldukça önemli hale gelmektedir. Klinik olarak, tavsiye edilen kan kolesterol derişimlerine ulaşmak için kolesterolün hem adsorpsiyonu hem de uzaklaştırılması gerekli olduğundan, diğer bir yaklaşımda kolesterole seçici, kolay ulaşılabilir, kolay hazırlanabilir ve etkili adsorbentlerin geliştirilmesidir. Bu tez kapsamında kolesterolün gıdalardan etkin bir şekilde ayrılması için MIP'lerde, moleküler baskılama yönteminin spesifik tanıma sağlaması ile kriyojelin yüksek akış, kontrol edilebilir gözenek yapısı, yüksek yüzey alanı, mekanik ve kimyasal kararlılığını birleştiren eşsiz bir afinite ayırma teknolojisi hedeflenmiştir. Çalışma kapsamında öncelikle gıdalardan kolesterolün seçici olarak uzaklaştırılması için moleküler baskılanmış poli(hidroksietil metakrilat-metakriloilamidotriptofan metil ester) kriyojel mikroküreler hazırlanmıştır. Kolesterol baskılanmış kriyojel mikrokürelerin (CHO-MIP) karakterizasyon çalışmaları gerçekleştirilmiştir. CHO-MIP ile kolesterol arasındaki etkileşimler incelenmiştir ve kolesterolün adsorpsiyonuna etki eden faktörler incelenerek optimum koşullar belirlemiştir. Hazırlanan kriyojelin sürekliliğinin ölçüsü olarak tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Kriyojel mikrokürelerin seçiciliği de kolesterole yapısal olarak benzer estradiol ve progesteron gibi yarışmacı moleküller kullanılarak belirlenmiştir. Tez çalışması kapsamında adsorpsiyon izotermlerine ve adsorpsiyon kinetik analizlerine yer verilmiştir. En son olarak, gerçek gıda örneklerinden kolesterolün seçimli ve etkin olarak uzaklaştırılması çalışmaları sentezlenen kolesterol baskılanmış kriyojel mikroküreler ile gerçekleştirilmiştir.
Arsenik baskılanmış manyetik nanopartiküllerin üretimi
Arseniğin (As) (atom numarası 33), doğada 74.9 bağıl kütle birimine sahip tek bir kararlı izotopu bulunur. Arsenik -3, 0, +3 ve +5 olmak üzere 4 oksidasyon derecesine sahiptir. Genel olarak inorganik arsenik bileşikleri, organik (organoarsenik) olanlara göre daha zehirlidir. Tuzları sırasıyla arsenitler [As(III)] ve arsenetler [As(V)] olarak adlandırılır. Arseniğin en toksik formu As(III) aynı zamanda sularda en fazla bulunan formudur. Arsenik deri, solunum sistemi, kardiyovasküler, üreme, sindirim, sinir ve bağışıklık sistemi üzerinde yıkıcı etkiler yapabilmektedir. İnorganik arsenik, Uluslararası Kanser Araştırma Ajansı ve Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından tescilli kanserojen olarak kategorize edilmiştir. Avrupa Birliği'nde, içme suyunda maksimum kabul edilebilir arsenik derişimi, 10 µg/L olarak belirlenmiştir (98/83/EC). EPA ise içme sularında arsenik limitinin 5 µg/L olmasını önermektedir. Ülkemizde 2005 yılında "İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik" ile yapılan yeni düzenlemede içme sularında izin verilen arsenik derişimi 50 µg/L'den 10 µg/L'ye indirilmiştir (R.G. tarih:17.02.2005 ve sayı:25730). Türk Standartları Enstitüsü (TSE) tarafından yayınlanan TS 266:2005 "Sular-İnsani Tüketim Amaçlı Sular" standardında da arsenik limiti 10 µg/L olarak belirlenmiştir. Moleküler baskılama tekniği, bir kalıp molekülü etrafında fonksiyonel monomerlerin kovalent veya non-kovalent etkileşimlerle düzenlenmesi ve sonrasında uygun bir işlem süreci ile kimyasal fonksiyona sahip katı malzemelerin oluşturulmasını amaçlamaktadır. İşlem sonrasında kalıp molekülün uzaklaştırılması ile yapıda kalıp molekülüne özgü oyuk bölgeler oluşmakta ve ayırma, kimyasal tayin ve kataliz gibi işlemler için ideal bir malzeme elde edilmektedir. Moleküler baskılanmış polimerler (MIP), dış etkilere karşı fiziksel ve kimyasal kararlılığı oldukça yüksek polimerlerdir. Moleküler baskılamada, partiküllerin boyutça büyük olması iç kısımlarda da baskılanmış bölgelerin oluşmasına sebep olmaktadır. Bu durum molekülün yapıdan uzaklaştırılması açısından zorluk yaratarak adsorpsiyon kapasitesi ve hızını düşüren bir sorun oluşturmaktadır. Nanoteknoloji moleküler baskılanmanın bu problemlerine çözümler sunmaktadır. Bu çözümlerden en kabul görenlerden biri de nanopartiküllerin yüzeyine baskılamadır. Nanopartiküller yüksek yüzey alanı/hacim oranına sahiptir ve nanopartiküllerin potansiyeli ve özellikleri farklı moleküllerle yapılan yüzey modifikasyonu ile ciddi anlamda artırılabilmektedir. Manyetik malzemelerin kullanımı pratikte onların manyetiklik, morfoloji, şekil, boyut, polidispersite gibi özelliklerine bağlıdır. Gerek kesikli gerekse sürekli ayırma işlemlerinde kolay kullanım açısından avantajlar sağlarlar. Manyetik ayırma teknikleri standart ayırma teknikleriyle karşılaştırıldığında birtakım avantajlara sahiptir. Ayırma işleminin tüm basamakları sadece tek bir deney tüpünde gerçekleşebilmektedir. Ayırma işlemi doğrudan askıda kalmış katı malzeme içeren ham numunelerde gerçekleştirilebilir. Bu çalışmada, arseniğin sulu çözeltiden ve yüzey sularından etkili bir şekilde ayrılması için manyetik eşboyutlu nanopartiküllerin hazırlanması amaçlanmıştır. Hazırlanan iyon baskılanmış manyetik nanopartiküller, zeta boyut analizi, taramalı elektron mikroskobu, FTIR, NMR, Raman ve Elementel analiz yöntemleriyle karakterize edilmiştir. Arsenik iyonları baskılanmış manyetik nanopartiküller, sulu ortamdan arsenik iyonlarının uzaklaştırılmasında kullanılmıştır. Adsorpsiyona etki eden faktörler (iyon derişimlerinde, pH, sıcaklıklarda, yarışmacı iyon vb) incelenerek, arsenik uzaklaştırılması için gerekli olan şartların optimizasyonu gerçekleştirilmiştir. As(III) ve As(V) iyon derişimleri, etkileşik çiftlenmiş plazmalı kütle spektroskopisi (ICP-MS) yöntemi ile belirlenmiştir. Çalışmanın son aşamasında hazırlanan As(III) ve As(V) iyonlarının doğal su örneklerinden uzaklaştırılması gerçekleştirilmiştir.
Demir (III) uzaklaştırmak için iyon baskılanmışpoli(HEMA-MAGA) oral şelatörler
Metallerin biyolojik olaylarda önemli rol oynadıkları bilinmektedir. Bazı elementlerin yaşam için gerekli elementler olarak sınıflandırılmasının yanı sıra bu elementler belirli bir konsantrasyon üzerine çıktıklarında biyolojik olaylarda olumsuz semptomlar göstermektedir. Örneğin genetik bir bozukluk olan talasemi hastalığının tedavisinde uygulanan sık ve sürekli kan transfüzyonu, vücutta fazladan demir birikimine neden olmaktadır. Vücutta fazladan biriken demir; karaciğer bozukluğu, depresyon, kalp krizi, diyabet gibi rahatsızlıklara sebep olduğu bilinmektedir. Sunulan bu çalışma kapsamında talasemi hastalarının, hemokromatozis hastalarının, demir zehirlenmesi yaşayan kişilerin midesinden demir uzaklaştırmak için moleküler baskılama yöntemi ile Fe(lll) iyonları baskılanmış nano boyutlarda PHEMAGA oral şelatörler hazırlanmıştır. Bunun için, monomer olarak seçilen N-metakriloil-(L)-glutamik asit sentezlendikten sonra MAGA-Fe(lll) kompleksi oluşturulmuş ve 2-hidroksietil metakrilat (HEMA) ile miniemülsiyon polimerizasyon yöntemi kullanılarak Fe(lll) iyonları baskılanmış PHEMAGA nanopartikülleri sentezlenmiştir. Hazırlanan Fe(lll) iyonları baskılanmış nanopartiküllerin; boyut analizi için zeta sizer ile, yüzey alanı ölçümleri için Brunauer Emmet Teller (BET) yöntemiyle, molekülün yapı analizi için Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisiyle (FTIR), yüzey morfolojisi için SEM taramalı elektron mikroskobuyla ve EDX analizi karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Karakterizasyon çalışmaları sonrasında, Fe(lll) iyonları baskılanmış nanopartiküllerin sulu çözeltilerde maksimum adsorpsiyon koşullarını belirlemek için pH, başlangıç derişimi, sıcaklık, zaman parametreleri incelenmiştir. Fe(lll) iyonları baskılanmış nanopartiküllerin seçiciliğini belirlemek için Zn(ll) ve Cr(lll) yarışmacı iyonlarıyla seçicilik deneyleri yapılmıştır. Son olarak, yapay mide öz suyu hazırlanmış elde edilen adsorpsiyon ve yapay mide öz suyunun koşullarına dayanarak ortamdan Fe(lll) iyonlarının uzaklaştırma çalışmaları yapılmıştır.
Interaction of cibacron blue attached magnetic polymers with albumin using computational tools
Human plasma contains a vast amount of human serum albumin (HSA). Almost 60% of human plasma protein contains HSA. Blood volume regulation based on colloid osmotic pressure is a vital role of serum albumins. In order to hide their hydrophobic nature, they can be seen transferring some low water-soluble molecules. These molecules consisted of some steroid hormones, some salts, free fatty acids, calcium, and some drugs. Low or high level of albumin almost always caused several diseases. Besides, albumin should be removed from blood plasma in some cases, since high abundancy of albumin hinders biomarkers in proteome studies. Affinity chromatography is a standard method, which used for protein purification and separation studies due to its specificity, selectivity. There are several affinity chromatography methods, such as dye affinity, immobilized metal chelated affinity, and affinity electrophoresis. Cibacron Blue F3GA (CBD), as a dye ligand, is one of the most used dyes amongst dye affinity chromatography. CBD is ideally suited for HSA purification for several years. However, even though CBD has many purification applications, there is not much research focused on the interaction between CBD and HSA in molecular simulation. In this thesis, interactions between CBD and HSA were simulated via AutoDock molecular docking software in this study. Investigated possibilities resulted in six different conformations on different locations, which light the way to variable connectivity of CBD. Thus, it is determined that the most favorable binding is conformation 5, with its lowest binding energy, which is energetically favorable.
Tirozin saflaştırması için kompozit taşıyıcıların hazırlanması
Tirozin insan vücudu için esansiyel olmayan ve L-fenilalanin kullanılarak vücut tarafından üretilebilen bir amino asittir. Tirozin, önemli beyin kimyasallarının üretimine, ruh halinin düzenlenmesine, stres seviyesinin düşmesine, melanin pigmentinin üretimine, tiroid fonksiyonlarının düzenlenmesine ve bunun gibi vücut için kritik metabolik faaliyetlere katkı sağlar. Bu sebeple yüksek saflıkta elde edilmesi ticari öneme sahiptir. Moleküler baskılama, istenilen molekülü yüksek saflıkla ve özgünlükle elde etmek için maliyeti düşük, hazırlaması kolay ve tekrarlanabilirliği yüksek bir yöntemdir. Bu teknoloji günümüzde yapılan saflaştırma çalışmalarında sıklıkla ve başarı ile kullanılmaktadır. Kriyojeller donma sıcaklığının altında radikalik polimerizasyon ile hazırlanan süper makrogözenekli ve yüksek esnekliğe, dayanıklılığa sahip polimerik jellerdir. Bu sebeple özellikle biyomoleküllerin saflaştırma çalışmalarında kullanımı oldukça fazladır. Bu çalışmada, tirozin baskılanmış manyetik silika mikroküreler sentezlenmiş ve SEM, FTIR, ESR ve EDX yöntemleriyle karakterize edildikten sonra poli(2-hidroksietil metakrilat) temelli kriyojele gömülerek tirozin saflaştırması için yüksek seçiciliğe, kimyasal ve mekanik dayanıklılığa sahip bir kompozit taşıyıcı hazırlanmıştır. Hazırlanan kompozit taşıyıcının ilk olarak SEM, FTIR, ESR ve EDX yöntemleri ile karakterizasyonu yapılmıştır. Ardından tirozin adsorpsiyonu için optimum koşullar rotatör yardımıyla kesikli sistemde belirlenmiştir. Maksimum tirozin adsorpsiyon kapasitesi sulu çözeltide oda sıcaklığında hazırlanan pH 8,0 tampon çözeltisinde 62,27 mg tirozin/g kompozit taşıyıcı olarak bulunmuştur. Hazırlanan kompozit taşıyıcıya adsorbe edilen tirozin her analiz sonrası 0,1 M NaCl kullanılarak desorbe edilmiş ve kompozit taşıyıcının tekrar kullanılabilirliği incelenmiştir. Ayrıca kompozit taşıyıcının yarışmacı ajanlar kullanılarak seçiciliği incelenmiştir. Son olarak yapılan matematiksel hesaplamalarla ile tirozin ile kompozit taşıyıcı arasındaki etkileşimin uyduğu adsorsiyon izoterm modeli belirlenmiştir. Geliştirilen kompozit taşıyıcının tirozin saflaştırmasında başarı ile kullanılabileceği görülmüştür.
İlaç salımı için Mitomisin C baskılanmış manyetik partikül gömülü kriyojellerin hazırlanması
Kontrollü ilaç salımı, ilacın vücutta istenilen bölgeye terapötik dozda salımını sağlamak için kullanılan bir tekniktir. İlaç salım sistemlerinde, hastaya verilen ilacın yan etkilerini azaltmak için uygun dozlarda verilmesi, ilaç salım sistemlerinin temel hedefidir. İlaç salım sistemleri arasında yeni bir yaklaşım olarak değerlendirilen manyetik alan varlığında (veya yönlendirmesi ile) hedefli ilaç taşınması, manyetik polimerler kullanılarak gerçekleştirilebilmektedir. Bu yaklaşımda, manyetik polimerler hastaya intravenöz olarak verildikten sonra, vücut dışından manyetik alan uygulanması ile manyetik partiküller hedef bölgeye yönlendirilmekte ve sadece o bölgede ilaç salımının gerçekleştirilmesi amaçlanmaktadır. Topikal uygulamalarda ise istenilen bölgeye vücut dışından manyetik alan uygulanarak, ilaç salım miktarı ve hızı rahatlıkla kontrol edilebilmektedir. Böylece ilacın tedavi etkinliği arttırılırken, ilacın sağlıklı hücreler ve sağlam dokular üzerindeki yan etkileri de en aza indirilmektedir. Mitomisin C, geniş spektrumlu bir antibiyotiktir. Mitomisin C, seçici olmayan antitümör aktivitesi nedeniyle, kansere karşı kemoterapi tedavilerinde yaygın olarak kullanılan bir DNA alkilleme ajanıdır. Mitomisin C, Streptomyces caespitosus adlı bakterinin kültüründen elde edilebilen, tek başına ya da diğer kemoterapötik ajanlarla birlikte ve gastrointestinal, akciğer, rahim ağzı, baş-boyun, pankreas ve mesane kanserlerinde ve kronik lösemi hastalığında kullanılan anti-kanser bir ilaçtır. Mitomisin C, tümör hücrelerinde, DNA çift sarmal yapısının iki ayrı zinciri arasında çapraz bağlar oluşturarak, DNA kopyalanmasını inhibe etmesi nedeniyle antitümör özellik gösterir. Mitomisin C'nin klinik uygulamalardaki kullanımını kısıtlayan, çok sayıda akut ve kronik toksik özellikleri mevcuttur. Literatürde, Mitomisin C'nin toksik etkilerini azaltmaya yönelik olarak çeşitli salım yöntemleri geliştirilmiştir. İlaç salımı için son yıllarda en ilginç ve etkili yaklaşımlardan bir tanesi de moleküler baskılama yöntemidir. Moleküler baskılama tekniği ile ilaç-taşıyıcı yapıda istenilen hedef moleküle uygun üç boyutlu nano-oyuklar oluşturulur. Moleküler baskılama tekniği için hem inorganik hem de polimer temelli ilaç taşıyıcı sistemler kullanılabilir. Polimer temelli taşıyıcılar arasında kriyojeller son yıllarda çok ilgi görmektedirler. Kriyojeller, kısmen donmuş monomer veya polimer çözeltileriyle düşük sıcaklıklarda hazırlanırlar. Düşük sıcaklıklarda hazırlanmaları, ilacın yapıda bozunma olasılığını tamamen ortadan kaldırmaktadır. Bu, kriyojellerin sağladığı çok önemli bir avantajdır. Gözenek boyutunun kolayca ayarlanabilmesi de ilaç salım hızının kontrolü için bir hayli önemlidir. Oldukça hidrofilik yapıları, biyolojik uyumluluklarının yüksek olmasını sağlamaktadır. Sunulan bu tez çalışmasında, hem manyetik polimerik partiküllerin manyetik özellikleri hem de kriyojel yapının avantajları birleştirilerek, yeni bir kompozit ilaç taşıyıcı sistemi hazırlanmıştır. Tezin ilk bölümünde, manyetik mikropartikül gömülü kompozit kriyojel ilaç salım sistemi hazırlanmış ve yapısal karakterizasyon çalışmaları yapılmıştır. Çalışmanın ikinci bölümünde ise model ilaç Mitomisin C baskılama ve salım performansları in-vitro ortamda incelenmiştir.
Gıda ürünlerinde mikrobiyal bozulmaya neden olan Pseudeomonas spp. bakterisinin yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli biyosensör kullanılarak belirlenmesi
Beslenme, bireylerin sağlıklı ve kaliteli yaşam koşullarına devam edebilmeleri için ihtiyaçları olan besin ögelerini yeterli ve dengeli miktarlarda almasıdır. 2050 yılında 9 milyarı aşması beklenen dünya nüfusunun beslenme ihtiyaçlarının karşılanabilmesi için, küresel mücadele başlatılmış ve ülkeler artan beslenme talebi için gıda üretimini endüstriyelleştirmiştir. Gıda üretiminde gelişen teknoloji, çevre kirliliği, küreselleşme sürecinde değişen tüketim alışkanlıkları, eğitim ve gelir düzeyinin düşüklüğü taşeronlaşma gıda üretim birimlerinde gerekli fiziki yatırımların yapılmaması gibi nedenlerden dolayı bireylerde, endüstiriyel gıdalara karşı güvensizlik olmuştur. Gıda güvenliği, gıdada oluşabilecek fiziksel, kimyasal ve biyolojik zararların engellenmesi için alınan tedbirlerin bütünüdür. Dünya nüfusunun %17.2'sinin gıdaya karşı güvensizlik yaşadığı ve gıda güvensizliğinin en önemli nedenlerinden birisinin gıda bozulması nedeniyle karşılaşılan gıda zehirlenmelerine bağlı olduğu bilinmektedir. Tüketim amaçlı gıdalarda kalitenin ve güvenirliğin korunabilmesi için gıda ürünlerinin belirli sürelerde belirli depolama koşullarında muhafaza edilmesi gerekmektedir. Taze tahıl ürünlerinde, et ve et ürünlerinde, süt ve süt ürünlerinde, meyve ve sebzelerde raf ömrü olarak belirlenen gıda muhafaza süresi sonunda genellikle kötü koku, lezzet, renk ve dokuda değişiklilere neden olan protein, karbohidrat, yağlar, çeşitli organik asitler, alkoller, aldehitler, selüloz ve pektin gibi bileşiklerin yıkılması sebebiyle gıdalar da mikrobiyolojik, otolitik-enzimatik ve oksidatif bozulma süreci gözlemlenmektedir Yapılan farklı araştırmalarda, gıda ürünlerinde bozulmaya neden olan en önemli bakteri popülasyonunun Psikrotrof olarak adlandırılan mikroorganizmalardan, özellikle Pseudomonas spp. tarafından gerçekleştiğini rapor etmişlerdir. Pseudomonas türleri, su, toprak ve bitkilerle yaygın olarak bulunması nedeniyle yumurta, et, süt, kümes hayvanları, deniz ürünleri ve sebzeler gibi taze yiyeceklerle kontamine olmaktadır. Psikrotrof grupta yer alan Pseudomonas bakterileri, enerji kaynağı olarak karbonhidrat yerine, asitler, amino asitler, lipitler, pektin, peptitler, proteinler ve triasilgliserelleri kullanabilmeleri nedeniyle özellikle soğutulmuş gıdalarda önemli mikrobiyal bozuculardır. Mikrobiyallerin insan sağlığı üzerindeki etkileri göz önüne alındığında, mikrobiyal tespitin hızlı tanı ve tespiti, gıda kaynaklı hastalıkların kontrolü için kritik öneme sahiptir. Yüzey plazmon rezonans biyosensörler günümüzde, geleneksel kültürel yöntemlere alternatif olarak kullanılabilir yöntemlerdendir. Moleküler baskılanmış polimer temelli yüzey plazmon rezonans biyosensörler; düşük maliyetli, hızlı ve kaliteli tespit, yetkin personel gerektirmeyen yüksek analiz hassasiyetine sahip olması ve herhangi işaretleme basamağına ihtiyaç duymadan, eş zamanlı olarak ölçüm yapabilmesi, Yüzey plazmon rezonans (SPR) temelli biyosensörlerin mikrobiyal tespitlerde kullanımının önemini artırmıştır. Yapılan çalışmada, Pseudomonas spp. bakterisinin tespiti ve kantitatif analizinin yapılabilmesi için Moleküler baskılanmış polimer temelli yüzey plazmon rezonans biyosensör hazırlanmıştır. Mikrotemas baskılama metodu ile oluşturulan polimer yapı, SPR sensör yüzeyine baskılanmıştır. Hazırlanan moleküler baskılanmış polimer temelli yüzey plazmon biyosensörde etkin baskılanma işlemlerinin kontrolü için, karakterizasyon analizleri yapılmıştır. Biyosensörün, seçicilik, afinitesi, tekrar kullanılabilirliği ve bağlanma-ayrılma hız kinetiğinin belirlenebilmesi için baskılanmış ve baskılanmamış polimer temelli biyosensörlerde karşılaştırmalı çalışmalar yapılmıştır. Pseudomonas spp. bakterisinin analizinde kullanılan kültürel yöntem ve hazırlanılan MIP temelli SPR biyosensörüne ait verilerin güvenirliği ve doğrulunun karşılaştırılabilmesi için, piliç bonfile ürününde eş zamanlı Ankara Gıda Kontrol Laboratuvarında yapılan kültürel metot ile SPR biyosensöründe elde edilen veriler değerlendirilmiştir. Tez çalışmasında elde edilen verilere göre, hazırlanılan Pseudomonas spp, baskılanmış yüzey plazmon rezonans biyosensörün etkin baskılama kalitesi, seçiciliği ve afinitisine sahip olmasının yanı sıra, güncel olarak tercih edilen kültürel yönteme alternatif olarak kullanılabilecektir. Anahtar Kelime: Beslenme, Gıda güvenliği, Mikrobiyal Bozulma, Pseudomonas spp, Moleküler Baskılanmış Polimer, Yüzey Plazmon Rezonans.