Bakteriyel yolla titanyum dioksit nanopartiküllerinin üretimi ve karakterizasyonu

Bu çalışmada bazı toprak ve gıda örneklerinden izole edilen 59 adet bakterinin titanyum dioksit nanopartiküllerini (TiO2NP) üretme yetenekleri araştırılarak en iyi üretici izolat seçilmiş ve bu izolatın nanopartikül (NP) üretim koşulları optimize edilmiştir. Üretilen TiO2NP'lerinin karakterizasyonu yapılmış, antioksidan ve antimikrobiyal özellikleri incelenmiştir. Yapılan çalışmalar sonucunda daha önce izole edilmiş olan 32 adet izolattan bazılarının titanyum dioksit NP'lerini üretme yeteneğinde olmadığı, bazılarının da üretiminin yetersiz olduğu anlaşılmıştır. Çalışma kapsamında Sakarya ili Maden Deresi ve Konya Seydişehir bölgelerinden alınan toprak örneklerinden 27 izolasyon gerçekleştirilmiş ve bu izolatlardan 16S rDNA dizi analizine göre Acinetobacter cinsine ait olduğu belirlenen MDA1 suşunun, titanyum dioksit nanopartiküllerini ürettiği tespit edilmiştir. Bu nedenle çalışmaya MDA1 olarak kodlanan bu bakteri ile devam edilmiştir. Nanopartikül üretimine pH (6-10), sıcaklık (30-40oC), TiO2 konsantrasyonu (3,75-20,0 mM) ve reaksiyon süresinin (0-144 saat) etkisi belirlenmiştir. Değiştirilen parametrelere bağlı olarak uygulamalarda TiO2NP oluşumu sırasında nutrient broth sıvı besiyerinin renginin açık sarıdan beyaz tonlarına dönüştüğü gözlenmiş ve absorbans değerleri UV-VIS spektrofotometrede 341 nm dalga boyunda ölçülerek takip edilmiştir. Spektrofotometrik ölçümler sonucunda en iyi üretimin 15 mM TiO2 konsantrasyonuna sahip, pH 8 olan ortamda, 33oC'de ve 144 saatte olduğu tespit edilmiştir. Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu (FESEM) analizleri yapılarak üretim koşullarının NP boyutuna etkisi belirlenmiştir. Analiz sonuçlarına göre artan sıcaklıkla birlikte partikül boyutunda da artış görülmüştür. pH'nın boyut üzerinde etkisi olduğu, pH 10'da aglomerasyonun gerçekleştiği gözlenmiştir. X-ışını kırınımı (XRD) spektroskopisi ile yapılan analiz sonucunda NP'lerin küre şeklinde ve rutil yapıda olduğu belirlenmiştir. Üretilen nanopartiküller antioksidan aktivite sergilemişler, az miktarda da antimikrobiyal özellik göstermişlerdir.