Alglerden yeşil sentez ile metalik nanopartiküllerin üretim optimizasyonu ve bu nanopartiküllerin antibakteriyal etkinliklerinin incelenmesi
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: Anıl Tevfik Koçer
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Didem Balkanlı
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Metalik nanopartiküllerin (MNP) sentezinde kullanılan fiziksel ve kimyasal yöntemler, karmaşık, pahalı ve çevreye zararlı süreçlerden oluşmaktadır. Bu sorunların üstesinden gelmek için araştırmacılar yeşil sentez veya biyosentez adı verilen MNP üretim yöntemine yönelmişlerdir. Bu tez çalışmasında, Ulva lactuca, Halopteris scoparia makroalgleri ile Chlorella variabilis YTU.ANTARCTIC.001, Botryococcus braunii mikroalglerinin ekstraktlarından yeşil sentez yoluyla gümüş (AgNP), demir-oksit (FeONP) ve bakır-oksit (CuONP) NP'lerin üretimi, yeşil sentez parametrelerinin NP boyutuna olan etkilerinin belirlenmesi, yeşil sentez reaksiyonun optimizasyonu ve optimum koşullarda sentezlenen MNP'lerin antibakteriyal aktivitelerinin belirlenmesi amaçlamaktadır. Bu kapsamda, pH, sıcaklık ve metal tuzu solüsyonuyla algal ekstraktın karışım oranı gibi proses parametrelerinin NP boyutu üzerindeki etkileri Box-Behnken deneysel tasarım yöntemiyle istatistiksel olarak incelenmiş ve optimum koşullarda üretilen MNP'lerin karakterizasyonları yapıldıktan sonra Bacillus cereus ATCC 11778, Staphylococcus aureus ATCC 25923 ve Listeria monocytogenes ATCC 13932 türü gram pozitif bakteriler ve Escherichia coli CECT 4972 ve Salmonella typhi ATCC 14028 türü gram negatif bakterilere karşı antimikrobiyal aktiviteleri belirlenmiştir. Yapılan yeşil sentez deneyleri sonucunda elde edilen bulgular incelendiğinde her alg türünden sentezlenen MNP'lerin boyutları pH arttıkça azalırken; metal tuzu solüsyon oranı arttıkça artmıştır. Sıcaklık parametresinin ise MNP boyutuna herhangi bir lineer etki göstermediği görülmüştür. Box-Behnken deneysel tasarım yöntemiyle gerçekleştirilen istatistiksel analiz sonucunda elde edilen polinomal denklemlerin p değerleri 0.01'den küçük, korelasyon katsayıları ise 0.90'dan büyük olarak hesaplanmıştır. İstatistiksel analiz sonucunda belirlenen optimum koşullarda sentezlenen MNP'lerin küre benzeri şekillerde olduğu ve çaplarının yaklaşık 35 nm ile 75 nm arasında değiştiği görülmüştür. Antibakteriyal aktivite analizlerinde ise her MNP türünün kullanılan patojenlere karşı antibakteriyal etki gösterdiği ve yaklaşık 8 ile 18 mm arasında inhibisyon bölgesi oluşturduğu belirlenmiştir. Bu çalışma ile algal biyokütlelerin antibakteriyal etkinliği olan ve geleneksel yöntemlerle sentezlenen MNP'lerle benzer MNP'lerin yeşil sentezinde rahatlıkla kullanılabileceği sonucuna varılmıştır. Alglerden yeşil sentezlenmiş MNP'lerin gelecekteki araştırmaları, tıp ve kozmetik gibi alanlarda antimikrobiyal bir ajan olarak kullanılması açısından oldukça önemli olacaktır.