Escherichia coli ve Enterococcus faecalis BAKTERİLERİLERİNİN GÖZENEKLİ SİLİSYUM YÜZEYİNDE DEPOLANMASINDA ELEKTRİK ALANIN ETKİSİ


Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Fizik Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: Sevinç Güler

Danışman: Çiğdem Oruç

Özet:

Mikroorganizmaların hassas ve hızlı bir şekilde tayin edilebilmesi; biyosavunma, gıda güvenliği, hastalıkların teşhisi ve ilaç bulgularının belirlenmesi gibi birçok konuda kilit noktayı oluşturmaktadır. Bakteriyel hücrelerin tespit edilmesi için basit, hızlı, ucuz ve antikor içermeyen bir cihaz tercih edilebilir. Bu bakımdan, biyosensörlerin tasarımı için bir sensör platformu olarak gözenekli silisyumun (GS) geleneksel kullanılan dönüştürücülere göre bazı avantajları vardır. Gözenekli silisyum boşluklu yapısı, büyük yüzey alanı ve görünür bölgede ışıma yapma ve gibi kendine özgü fiziksel özelliklere sahip bir malzemedir. Dolayısıyla, optoelektronik devre elemanları ve gaz sensörleri gibi birçok uygulama alanına sahip olmasının yanı sıra büyük miktarlardaki biyomoleküller ile etkileşebilme özelliğinden dolayı da biyosensör çalışmaları için sensör platformu olarak kullanılabilmektedir. Gözenekli silisyum sensör platformlarını elde etmek için n tipi tek kristal silisyum kullanılarak elektrokimyasal anodizayon işlemi sonucu %60 normal gözenek boyutlarında In/Si/GS/Ag yapılar elde edilmiştir. Bu yapılar, 2x104cfu.mL-1- 10x104cfu.mL-1 aralığında Escherichia coli (E. coli) ve Enterococcus (E. coc) bakteri konsantrasyonları içeren sıvılar içine daldırılarak, 5Hz ile 100 kHz frekans aralığı içinde empedans spektrumu üzerindeki etkisi incelenmiştir.

E. coli ve E. coc bakterilerinin elektriksel yükleri negatiftir ve iki Al paralel levha arasında ileri yönde elektrik alana maruz bırakılmaları sonucu bakterilerin gözenekli yapıya doğru hareketlendikleri, ters elektrik alana maruz bırakıldıklarında ise gözeneklerden uzaklaştığı gözlemlenmiştir. Bakterileri gözeneklere doğru itmek için taban elektroduna pozitif bir voltaj uygulanmış, gözeneklerden uzaklaştırabilmek için de taban elektroduna negatif voltaj uygulanmıştır.