Metal ion release and signaling in molecular logic gate design

Biyolojik yapıların taklit edilmesi doğa bilimlerinin temel hedeflerinden bir tanesidir çünkü doğanın inanılmaz karmaşık yapısına rağmen çok düzenli bir işleyişi vardır. Bundan dolayı, canlı sistemlerde de gerçekleşen metal iyonu salımının moleküler seviyede gerçekleştirilmesi çok önemli bir konudur. Bu tezde, biz de bu amaca yönelik yeni kafes bileşikler tasarladık. Literatürdeki hemen hemen tüm kafes bileşikleri UV bölgesinde çalışıyorken, bizim yeni tasarladığımız kafes molekülü yakın IR ışığıyla aktif hale geliyor. Bu sebeple de biyolojik sistemlerde kullanımı uygundur. 2. Bölümde, insan vücudunda kritik rollerde bulunan çinko iyonunun salımı bizim yeni molekülümüzle başarılı bir şekilde gerçekleştirildi. Moleküler mantık devreleri kimyanın gelecek vadeden alanlarından bir tanesidir. Günümüzde, elektronik cihazlar ikili sisteme göre işlem yapan silikon bazlı devrelerden oluşurlar. Moleküler mantık kapıları, fiziksel ve teknolojik bariyerlerden dolayı gelişiminin neredeyse sonuna gelmiş olan silikon bazlı cihazlara bir alternatif sunmaktadır. Elektronik alanından biyoteknolojiye kadar, bilgiyi işlemek için moleküllerin kullanılması ilham verici bir fikirdir. 3. Bölümde, pH ve glutatyon girdileriyle kanser hücrelerini yok etmek için kullanılan singlet oksijen üreten bir VE mantık kapısı tasarladık. Birden fazla mantık kapısını birleştirerek çok daha karmaşık işlemler yapmak da mümkündür. Tezin ilk kısmında, üç tane mantık kapısını metal iyonu vasıtasıyla birleştirerek modüler bir moleküler mantık kapsısı tasarladık. Son kısımda ise insan vücudundaki birçok biyolojik olayda çok kritik öneme sahip olan dopamin molekülü için bir floresans kemosensör tasarlandı. Anahtar kelimeler: moleküler mantık kapısı, kafes bileşikler, floresans, glutatyon, ışık duyarlandırıcı, metal iyonu salımı, BODIPY, dopamin.