Search

Bu çalışmada, elektro çekim yöntemi kullanılarak amoksisilin (AMOX) baskılanmış poli (hidroksietil metakrilat-N-metakriloil-amido-L-glutamik asit metil ester) (AMOX-MIP) nanopartikül gömülü polivinil alkol (PVA) /sodyum aljinat (SAlg) nanolifli yüzey (PVA/SAlg/AMOX-MIP) hazırlandı. Nanopartiküller moleküler baskılama metodu kullanılarak sentezlendi ve Fourier Transform infrared spektroskopisi (FTIR), alan emisyonlu taramalı elektron mikroskopisi (FE-SEM), konvansiyonel geçirimli elektron mikroskopisi (CTEM) ve Zeta potansiyel analizi ile karakterize edildi. Moleküler baskılama metodu kalıp molekül, fonksiyonel monomer ve çapraz bağlayıcı oranlarının değiştirilmesi ile optimize edildi. PVA/SAlg/AMOX-MIP nanolifli yüzey, PVA/SAlg elektro çekim çözeltisine %15 (w/v) oranında AMOX-MIP nanopartikül eklenmesi ile hazırlandı. Nanolifli yüzey glutaraldehit (GA) ile çapraz bağlandı ve FTIR, SEM, temas açısı ölçümü, şişme, degredasyon ve kalınlık testleri ile karakterize edildi. AMOX-MIP ve baskılanmamış (NIP) nanopartiküller ile PVA/SAlg/AMOX-MIP nanolifli yüzeyden ilaç salım çalışmaları yapıldı. İlaç salım kinetiği sıfırıncı derece, birinci derece, Higuchi ve Korsmeyer-Peppas modelleri kullanılarak araştırıldı. AMOX-MIP nanopartiküller 50 nm çapında olup -36,4 mV Zeta potansiyel değerine sahiptir. Çapraz bağlı PVA/SAlg/AMOX-MIP nanolifli yüzeyin ortalama lif çapı 304,5±92,9 nm, kalınlığı 0,658±0,01 mm, şişme oranı %333 ve temas açısı 52°±1,02’dir. 20 gün sonunda degredasyon oranı %7,8’dir. AMOX-MIP ve NIP nanopartiküllerden ilaç salımı ilk 30 dakikada sırasıyla %76,8 ve %93,8’dir ve 4 saat süre sonunda %85,7 ve %97,6 değerine ulaşmaktadır. PVA/SAlg/AMOX-MIP nanolifli yüzeyden AMOX salımı ise ilk 30 dakikada %48, 4 saatte %77,3 ve 4 gün sonunda %100’dür. İlaç salımı Korsmeyer-Peppas modeline uygundur. Elde edilen sonuçlara göre, PVA/SAlg/AMOXMIP nanolifli yüzey antibiyotik salımı yapan yara örtüsü uygulamalarında yüksek bir kullanım potansiyeline sahiptir. In this study, amoxicillin (AMOX) imprinted poly(hydroxyethyl methacrylate-Nmethacryloyl- amido-L-glutamic acid methyl ester) (AMOX-MIP) nanoparticle embedded polyvinyl alcohol (PVA)/sodium alginate (SAlg) nanofiber surface (PVA/SAlg/AMOX-MIP) was prepared via electrospinning method. Nanoparticles were synthesized by molecular imprinting method and they were characterized by Fourier Transform infrared spectroscopy (FTIR), field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM), conventional transmission electron microscopy (CTEM) and Zeta potential analysis. The molecular imprinting method was optimized by changing the ratios of the template molecule, the functional monomer and the crosslinker. The PVA/SAlg/AMOXMIP nanofiber surface was prepared by adding 15% (w/v) AMOX-MIP nanoparticles to the PVA/SAlg electrospinning polymer solution. The nanofiber surface was crosslinked with glutaraldehyde (GA) and characterized by FTIR, SEM, contact angle and thickness measurements, swelling and degradation tests. Drug release studies were performed for AMOX-MIP nanoparticles, non-imprinted (NIP) nanoparticles and PVA/SAlg/AMOXMIP nanofiber surface. The drug-release kinetics were investigated using zero-order, first-order, Higuchi and Korsmeyer-Peppas models. AMOX-MIP nanoparticles have a diameter of 50 nm and a Zeta potential of -36.4 mV. The average fiber diameter of the crosslinked PVA/SAlg/AMOX-MIP nanofibrous mat was 304.5±92.9 nm, the thickness was 0.658±0.01 mm, the swelling rate was 333%, and the contact angle was 52°±1.02. Degradation percent of the nanofiber was 7.8% after 20 days. In the first 30 minutes, the drug release from AMOX-MIP and NIP nanoparticles was 76.8% and 93.8%, respectively and after 4 hours, these values reached 85.7% and 97.6%. In the first 30 minutes, AMOX release from PVA/SAlg/AMOX-MIP nanofiber surface was 48%, 77.3% in 4 hours and 100% at the end of 4 days. The release data were fitted with Korsmeyer-Peppas model. According to these results, PVA/SAlg/AMOXMIP nanofibers have a high application potential as an antibiotic releasing wound dressing.

Bu çalışmada, tabakalara ayrılmış kükürt doplanmış MXene (d-S-Ti3C2TX MXene) temelli yeni moleküler baskılı kuvars kristal mikroterazi (QCM) sensörü organofosfatlar sınıfında bulunan klorpirifos (CHL) tayini için hazırlanmıştır. MAX fazı (Ti3AlC2), sülfür katkılanmış MAX fazı (S-Ti3AlC2), büzüşmüş sülfür katkılı MXene (S-Ti3C2TX MXene) ve d-S-Ti3C2TX MXene yapıları taramalı elektron mikroskobu (SEM), geçirimli elektron mikroskobu (TEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), x ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR), elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), dönüşümlü voltametri (CV) ve x-ışını kırınımı (XRD) yöntemleri kullanılarak aydınlatılmıştır. CHL baskılı QCM sensörü, metakriloamidoglutamik asit (MAGA) ve CHL varlığında (2:1) mol oranı ile hazırlanmıştır. Analitik sonuçlara göre 1,0×10-12 – 1,0×10-10 M doğrusallık aralığı ve 3,0×10-13 M gözlenebilme sınırı (LOD) elde edilmiştir. Ayrıca, CHL baskılı QCM sensörünün kararlılık, tekrarlanabilirlik, tekrar üretilebilirlik ve yeniden kullanılabilirlik özellikleri incelenmiştir. Son olarak, CHL baskılı sensör yüksek geri kazanım elde edilerek portakal suyu numunelerine uygulanmıştır., In this report, new molecular imprinted quartz crystal microbalance (QCM) sensor on delaminated sulfur-doped MXene (d-S-Ti3C2TX MXene) was prepared for chlorpyrifos (CHL) detection in a class of organophosphates. The structures of bare MAX phase (Ti3AlC2), sulfur-doped MAX phase (S-Ti3AlC2), wrinkled sulfur-doped MXene (S-Ti3C2TX MXene) and d-S-Ti3C2SX MXene were highlighted by scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscopy (TEM), atomic force microscopy (AFM), x ray photoelectron spectroscopy (XPS), fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry (CV) and x-ray diffraction (XRD) method. CHL imprinted QCM sensor was prepared in the presence of methacryloylamidoglutamicacid (MAGA) and CHL with 2:1 molar ratio. The analytical results have revealed that 1.0×10-12 – 1.0×10-10 M and 3.0×10-13 M were found as linearity range and detection limit (LOD), respectively. Furthermore, CHL imprinted QCM sensor was examined in terms of stability, repeatability, reproducibility and reusability. Finally, CHL imprinted sensor was applied to orange juice samples having high recovery.

Bu çalışmada, yaygın olarak kullanılan doğal bir antioksidan olan gallik asidin (GA) moleküler baskılama yöntemi kullanılarak hazırlanan polimerlerle (MIP) bitki örneklerinden seçici ayrılması gerçekleştirilmiştir. Emülsiyon polimerizasyonu ile hazırlanan polimerler çeşitli yöntemlerle karakterize edilmiştir. GA adsorpsiyonunun optimizasyon çalışmaları, pH 3,5 ortamında 25°C’de 1,2 mg GA-MIP kullanılarak 60 dk sürenin GA adsorpsiyonu için en uygun koşullar olduğunu göstermiş ve GA adsorpsiyonu adsorpsiyon kinetikleri ve izotermleri ile incelenmiştir. Çalışılan tüm derişimler için IF değerinin 1’den büyük olması GA-MIP’lerin baskılanmamış polimerlere (GA-NIP) kıyasla daha fazla GA adsorpladığını kanıtlamaktadır. Ayrıca, IF değerinin GA derişimiyle ters orantılı olarak azalması spesifik olmayan etkileşimlerden kaynaklanmaktadır. MIP’lerin seçiciliğini belirlemek amacıyla GA analogları kullanılarak yarışmalı adsorpsiyon çalışmaları yapılmış ve GA ve analoglarının miktarları yüksek performanslı sıvı kromatografisi ile analiz edilmiştir. Tüm bağıl seçicilik katsayılarının 1’den büyük olması GA-MIP’lerin baskılanmamış polimerlere kıyasla GA’yı tüm analoglarından daha fazla adsorpladığını göstermektedir. Yeşil çay, siyah çay ve karanfil örnekleri ile yapılan gerçek örnek çalışmaları sonucunda en etkin GA adsorpsiyonu ve geri alımının karanfil örnekleriyle elde edildiği belirlenmiştir. HPLC kromatogramları incelendiğinde, GA’nın etkin ve seçici olarak MIP’lerden geri alındığı belirlenmiştir., In this study, gallic acid (GA) which is a commonly used natural antioxidant has been separated from plant samples with the polymers (MIP) prepared by using molecular imprinting technique. The polymers produced by emulsion polymerization has been characterized by several methods. Optimization studies for the adsorption of GA has been indicated that pH 3.5 medium at 25°C with using 1,2 mg GA-MIP for 60 min period are optimum conditions for GA adsorption and GA adsorption has been investigated by adsorption kinetics and isotherms. IF values being more than 1 for all working concentrations have demonstrated that GA-MIPs adsorbed more GA in regard to non-imprinted polymers (GA-NIPs). However, decreasing IF values inversely proportional with increasing concentration are due to the non-specific interactions. For the identification of MIPS’ selectivity, competitive adsorption studies have been carried out with using GA analogues and amounts of GA and its analogues have been analyzed with high performance liquid chromatography (HPLC). All relative selectivity coefficients greater than 1 have showed that GA-MIPs adsorbed more GA than its analogues as regards to GA-NIPs. As a result of real sample studies with green tea, black tea and clove samples, most efficient GA adsorption and recovery has been achieved with clove samples. It is indicated by analyzing HPLC chromatograms, GA has been recovered effectively and selectively from MIPs.

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. Controlled drug release is a technique used for releasing the drug in the desired site of the body at the therapeutic dose. In drug release systems, administration of the drug given to the patient in appropriate doses to reduce the side effects of the drug is the main goal of drug release systems. Targeted drug transport can be accomplished using magnetic polymers within the presence (or by the orientation) of the magnetic field, which is considered as a new approach between drug release systems. In this approach, after the magnetic polymers are administered intravenously to the patient, the magnetic particles are directed to the target area by applying an external magnetic field to the body and it is aimed to perform drug release only in that area. In topical applications, the amount of drug released and the speed of release can be controlled easily by applying a magnetic field to the desired area from outside of the body. Thus, while the therapeutic effectiveness of the drug is increased, the side effects of the drug on healthy cells and unimpaired tissues are also minimized. Mitomycin C is a broad-spectrum antibiotic. Mitomycin C is a DNA alkylating agent widely used in chemotherapy treatments against cancer due to its non-selective antitumor activity. Mitomycin C is an anti-cancer drug that can be obtained from the culture of the bacteria named Streptomyces caespitosus, used alone or in combination with other chemotherapeutic agents and in gastrointestinal, lung, cervical, head-neck, pancreatic and bladder cancers, and chronic leukemia disease. Mitomycin C displays an antitumor characteristic by inhibiting DNA replication in tumor cells via creating cross-links between the two separate chains of DNA double helix structure. There are many acute and chronic toxic properties which limit the use of Mitomycin C in clinical practice. Various release methods have been developed in the literature to reduce the toxic effects of Mitomycin C. One of the most interesting and effective approaches to drug release in recent years is the molecular imprinting method. With the molecular imprinting technique, three-dimensional nano-cavities are created in the drug-carrier structure suitable for the target molecule. Both inorganic and polymer-based drug carrier systems can be used for the molecular imprinting technique. Among polymer-based carriers, cryogels have been a focus of interest popularly in recent years. Cryogels are prepared at low temperatures with partially frozen monomer or polymer solutions. Their preparation at low temperatures completely eliminates the possibility of drug degradation in the structure. This is a very important advantage maintained by cryogels. Being able to adjust the pore size easily is also very important to control the rate of drug release. Their highly hydrophilic structure provides a great biocompatibility. In this thesis study, a new composite drug carrier system was prepared by combining both magnetic properties of magnetic polymeric particles and advantages of cryogel structure. In the first part of the thesis, magnetic microparticle embedded composite cryogel drug release system was prepared and structural characterization studies were carried out. In the second part of the study, model drug Mitomycin C imprinting and release performances were examined in-vitro. 80

In this study, a molecularly imprinted polymer (MIP) of ribavirin, which is an antiviral active drug, was synthesized by suspension polymerization and on the basis of the synthesized polymer, ribavirin selective potentiometric microsensor was constructed. Potentiometric performance characteristics of the microsensor was investigated. It was determined that the sensor membrane at the ratio of 4% MIP, 67% nitrophenyloctylether and 29% polyvinyl chloride performed the best potentiometric performance characteristics. For this sensor; linear range, slope, detection limit and response time were determined as 1×10-5-1.0×10-2 M, 29.8 mV/decade, 8,7×10-6 M, and ~ 10 s, respectively. Potentiometric determinations of ribavirin in commercial drug samples were successfully performed by using ribavirin selective microsensor.

Bu çalışmada, tetrasiklinin (TC) seçici adsorpsiyonu için kriyojel bir kolon sentezlendi. TC baskılanmış poli(hidroksietil metakrilat-N-metakriloil-L-glutamik asit metil ester [poli(HEMA-MAGA)] partiküller poli(hidroksietil metakrilat) [PHEMA] kriyojel içerisine gömüldü. TC baskılanmış poli(HEMA-MAGA) partikül gömülü kriyojel [PHEMA-MIP] FTIR, SEM ve BET analizleri ile karakterize edildi. PHEMA-MIP kriyojel sulu çözeltiden TC adsorpsiyonunda kullanıldı. Adsorpsiyon kapasitesine akış hızı, pH, başlangıç TC derişimi, sıcaklık, temas süresi ve iyonik şiddetin etkisi araştırıldı. Maksimum adsorpsiyon kapasitesi 25oC'de 680 mg TC/g olarak belirlendi (pH 5,0). PHEMA-MIP kriyojelin seçicilik çalışmalarında siprofloksasin ve amoksisilin kullanıldı. Adsorpsiyon verilerinin izoterm ve kinetik modellere uygunluğu modellere ait lineer ve lineer olmayan eşitlikler kullanılarak araştırıldı. TC adsorpsiyon verilerinin Freundlich adsorpsiyon izoterm modeline uygun olduğu belirlendi. PHEMA-MIP kriyojele TC adsorpsiyon kinetiğinin yalancı-ikinci derece ve partikül içi difüzyon modeline modeline uygun olduğu belirlendi. PHEMA-MIP kriyojelin TC adsorpsiyonuna ait ΔHo değeri -5,306 kJ/mol, ΔSo değeri 0,0656 kJ/mol.K olarak hesaplandı. ΔGo (kJ/mol) değerleri 4oC, 13oC ve 25oC sıcaklık için sırasıyla -23,477, -24,067 ve -24,854 kJ/mol olarak belirlendi. Termodinamik parametreler TC adsorpsiyonunun ekzotermik ve istemli olduğunu gösterdi. In this study, a cryogel column was prepared for selective tetracycline (TC) adsorption. The cryogel was prepared by embedding TC-imprinted poly(hydroxyethyl methacrylate-N-methacryloyl-L-glutamic acid methyl ester [poly(HEMA-MAGA)] particles into poly(hydroxyethyl methacrylate) [PHEMA] cryogel. TC-imprinted poly(HEMA-MAGA) particle embedded cryogel [PHEMA-MIP] was characterized by FTIR, SEM ve BET analyzes. The PHEMA-MIP cryogel was used for TC adsorption from aqueous solution. The effects of flow rate, pH, initial TC concentration, contact time and ionic strength on adsorption capacity were investigated. The maximum TC adsorption capacity was determined as to 680 mg TC/g at 25oC (pH 5,0). Amoxicillin and ciprofloxacin were used to determine the selectivity of the PHEMA-MIP cryogel. Adsorption data were fitted by using izoterm and kinetic models via lineer and non-lineer equations. The data were well fitted with Freundlich isotherm model. The adsorption process obeyed both pseudo-second-order and intraparticle diffusion kinetic models. ΔHo and ΔSo values were determined as -5,306 kJ/mol and 0,0656 kJ/mol.K, respectively. ΔGo (kJ/mol) values were -23,477, -24,067 ve -24,854 kJ/mol for 4oC, 13oC and 25oC, respectively. Thermodynamic parameters showed that TC adsorption onto the PHEMA-MIP cryogel was exothermic and spontaneous. 234

Within the scope of the presented thesis, it was aimed to prepare gravimetric nanosensors for the determination of Cu(II) ions in real time by combining the high sensitivity and selectivity properties of nanotechnology with the molecular printing method without expensive devices and the necessity of laboratory conditions. Thus, poly(hydroxyethyl-methacrylate) (pHEMA) based Cu(II) ion imprinted [Cu(II)-MIP] nanoparticles were prepared in the size range of 100 nm. These Cu(II)-MIP nanoparticles were characterized in structure by the methods, such as scanning electron microscopy (SEM), zeta size distribution analysis and FTIR spectroscopy. Cu(II)-MIP nanoparticles were then adapted to QCM nanosensor for the real time detection of Cu(II) ions in aqueous solutions. The parameters of initial ion concentration and selectivity were investigated to obtain the optimum conditions of QCM nanosensor efficiency. The results showed that QCM nanosensor has high selectivity and sensitivity for Cu(II) ions even in a wide range of 0,15 µM - 1,57 µM. The selectivity of the QCM nanosensor was shown by competitive adsorption of Co(II), Ni(II), Zn(II) and Fe(II) ions. The results are promising for developing a new strategy in the detection of environmental contaminants by combining ion imprinted polymers (IIPs) and nanosensors. İÇİNDEKİLER Sayfa ÖZET………………………………………………………………………………………..i ABSTRACT………………………………………………………………………………..ii TEŞEKKÜR………………………………………………………………………...……..iii İÇİNDEKİLER……………………………………………………………………………..iv SİMGELER VE KISATMALAR……………………………………………...…………..vii 1. GİRİŞ 1 2. GENEL BİLGİLER 3 2.1 Bakır 3 2.2 Bakırın Toksisitesi 5 2.3 Moleküler Baskılama Teknolojisi 6 2.4 Moleküler Baskılama Tekniği 7 2.4.1 Kalıp (Hedef) Molekül 9 2.4.2 Fonksiyonel Monomer 10 2.4.3 Çapraz Bağlayıcılar 11 2.4.4 Çözücü 12 2.4.5 Başlatıcılar 12 2.5 Moleküler Baskılama Yöntemleri 13 2.5.1 Kovalent Baskılama 13 2.5.2 Kovalent Olmayan Baskılama 14 2.6 Moleküler Baskılanmış Polimerlerin Uygulama Alanları 15 2.7 Biyosensörler 15 2.7.1 Biyosensörlerin Kısa Tarihçesi 16 2.8 Piezoelektirik Kristalli Biyosensörler (Kütle Duyarlı Biyosensörler) 17 2.9 Kuvars Kristal Mikroterazi (QCM) 18 3. DENEYSEL YÖNTEMLER 22 3.1 Kimyasal Maddeler 22 3.2 Sentez Çalışmaları 22 3.2.1 MAH Monomeri 22 3.2.2 MAH-Cu(II) Monomer Kompleksi 22 3.2.3 Cu(II)-MIP ve NIP Nanopartiküller 23 3.2.4 Cu(II)-MIP Nanopartikülerin QCM Çip Yüzeyine Uygulanması 24 3.3 Karakterizasyon Çalışmaları 24 3.3.1 FTIR Analizi 24 3.3.2 Boyut Analizi 24 3.3.3 Yüzey Yapısı 24 3.3.3.1 Elipsometre ile Analiz 24 3.3.3.2 Temas Açısı Ölçümü 24 3.3.3.3 Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile Görüntüleme 25 3.3.3.4 Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile Görüntüleme 25 3.4 Cu(II) MIP Nanopartiküller ve QCM Sensör ile Etkinlik Çalışmaları 25 3.4.1 Denge İzoterm Modelleri 27 3.5 Cu(II) MIP QCM Sensörün Tespit Limiti (LOD) ve Tayin Limiti (LOQ) 27 3.6 Cu(II) MIP Nanopartiküller ve QCM Sensör İle Seçicilik Çalışmaları 28 3.7 Cu(II) MIP QCM Sensörün Tekrar Kullanılabilirliği 28 4. BULGULAR VE TARTIŞMA 29 4.1 Sentez ve Karakterizasyon Çalışmaları 29 4.1.1 MAH Monomeri ve MAH-Cu Monomer Kompleksi 29 4.1.2 Cu(II)-MIP ve NIP Nanopartiküller 31 4.1.2.1 FTIR Analizi 32 4.1.2.2 Boyut Analizi 33 4.1.2.3 Elipsometre ile Analiz 34 4.1.2.4 Temas Açısı Ölçümü 36 4.1.2.5 Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) ile Görüntüleme 37 4.1.2.6 Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile Görüntüleme 38 4.2 Cu(II)-MIP Nanopartiküller ve QCM Sensör ile Etkinlik Çalışmaları 40 4.2.1 Denge İzoterm Modelleri 45 4.3 Cu(II)-MIP QCM Sensörün Tespit Limiti (LOD) ve Tayin Limiti (LOQ) 49 4.4 Cu(II)-MIP Nanopartiküller ve QCM Sensör ile Seçicilik Çalışmaları 52 4.5 Cu(II)-MIP QCM Sensörün Tekrar Kullanılabilirliği 54 5. YORUM 56 KAYNAKLAR…………………………………………………………………………….60 ÖZGEÇMİŞ………………………………………………………………………………65 Sunulan tez kapsamında, ilk kez Cu(II) iyonları laboratuvar koşullarına gerek kalmadan pahalı cihazlar olmadan moleküler baskılama yöntemi ile nanoteknolojinin yüksek duyarlılık ve seçicilik özellikleri birleştirilerek, gerçek zamanlı Cu(II) iyonları tayini için gravimetrik bir nanosensör hazırlanmıştır. Böylece, 100 nm boyut aralığında, poli (Hidroksietil-Metakrilat) (pHEMA) temelli Cu(II) iyonu baskılanmış [Cu(II)-MIP] nanopartiküller sentezlenmiştir. Sentezlenen Cu(II)-MIP nanopartiküllerin yapısal karakterizasyonu taramalı elektron mikroskobu (SEM), zeta boyut dağılımı analizi ve FTIR spektroskopisi gibi çeşitli yöntemlerle yapılmıştır. Cu(II)-MIP nanopartiküller sulu çözeltilerde Cu(II) iyonlarının gerçek zamanlı tespiti için QCM nanosensörüne adapte edilmiştir. QCM nanosensör etkinliğini, başlangıç iyon derişimi ve seçicilik gibi parametreler ile araştırılmıştır. Sonuçlar, QCM nanosensörünün 0,15 µM- 1,57 µM'lik geniş bir aralıkta bile Cu(II) iyonları için yüksek seçicilik ve duyarlılığa sahip olduğunu göstermiştir. QCM nanosensörünün seçiciliği Co (II), Ni (II), Zn (II) ve Fe (II) iyonlarının yarışmalı adsorpsiyonu ile belirlenmiştir. Bu tez çalışmasında, Cu(II)-MIP nanopartiküllerin QCM nanosensöre uyarlanmasıyla çevresel kirleticilerin gerçek zamanlı tespitinde ucuz ve kolay uygulanabilir yeni bir strateji geliştirilmiştir.

Pestisitler yıllardır tarım alanlarında kullanılmaktadır. Ancak bu yaygın kullanım, bilimsel ve endüstriyel topluluklarda pestisitlerin uzun vadeli insan sağlığı riskleri üzerine bilinen toksisitelerinden dolayı endişeyi arttırmıştır. Böylelikle pestisitlerin tayin edilmesi, hem insanlar üzerinde artan toksik etkilerinden hem de kullanımının kontrol altına alınmasından dolayı büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, seçici, hassas, hızlı ve gerçek zamanlı klorpirifos tayini için ilk olarak, poli[etilenglikol dimetakrilat-N-metakriloil-(l)-triptofan metil ester poly(EGDMA-MATrp) nanopartikülleri hazırlandı ve zeta sizer ile karakterize edildi. Ardından, klorpirifos baskılı SPR nanosensör hazırlanarak atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve temas açısı ölçümleri ile karakterize edildi. Kalınlık ölçümleri ve AFM görüntüleri, nanopartiküllerden oluşan ince filmlerin hemen hemen tek tabakalı olduğunu gösterdi. Baskılanmış ve baskılanmamış nanosensörlerin klorpirifos tayin duyarlılığı 0.015-2.9 nM aralığında klorpirifos çözeltileri ile araştırıldı. Baskılanmış nanopartiküllerin, baskılanmamışlara göre daha fazla duyarlılık gösterdiği belirlendi. Langmuir adsorpsiyon modeli, bu afinite sistemi için en uygun model olarak belirlendi. Klorpirifos baskılanmış nanopartiküllerin seçiciliğini göstermek için 2.9 nM derişimindeki klorpirifos, diazinon ve parationun yarışmalı adsorpsiyonu araştırıldı. Sonuç olarak, SPR nanosensörlerin hızlı yanıt, kullanım kolaylığı, hassasiyet, seçicilik ve gerçek zamanlı ölçüm alınabilme özelliğinden dolayı pestisit analizleri için alternatif bir yöntem olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu görüldü. Pesticides have been utilized in agriculture for decades. However, their widespread use has increased concerns due to their known toxicities on long term human health risks in scientific and industrial communities. Thus, the detection of pesticides will have a great prescription due to both improve their toxicity effects over humans and their management. In this study, poly[ethyleneglycol dimethacrylate-N-methacryloyl-(L)-tryptophan methyl ester poly(EGDMA-MATrp) nanoparticles for sensitive, selective, fast and realtime detection chlorpyrifos were firstly prepared and characterized by zeta sizer. Then, a chlorpyrifos-printed SPR nanosensor was prepared and characterized by atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The thickness measurements and AFM observations indicated that the nanoparticle thin films were almost monolayer. Chlorpyrifos sensing ability of imprinted and nonimprinted nanosensors were investigated from chlorpyrifos solutions within the range of 0.015-2.9 nM. Imprinted nanoparticles showed more sensitivity to chlorpyrifos than non-imprinted ones. Langmuir adsorption model was determined as the most suitable model for this affinity system. In order to show the selectivity of the chlorpyrifos imprinted nanoparticles, competitive adsorption of chlorpyrifos, diazinon and parathion at 2.9 nM concentration was investigated. As a result of, SPR nanosensors have a potential to be used as an alternative method for pesticides analysis due to fast response, easy-to-use properties, precision, selective and real-time measurement capability.

Bu çalışmada, üremik bir toksin olan ürik asidin seçici uzaklaştırılması için ürik asit baskılanmış poli (hidroksietil metakrilat -N- metakriloil-amido-L-sistein metil ester)-Fe3+ [poli(HEMA-MAC)-Fe3+] (MIP) nanopartikül gömülü poli(akrilamid-metil metakrilat) [p(AAm-MMA)] kriyojel sentezlendi. Hazırlanan ürik asit baskılanmış nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojel FTIR, SEM, BET analizi ve şişme testi ile karakterize edilerek sulu çözeltiden ürik asit adsorpsiyonu için kullanıldı. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin yüzey alanı 42,41 m2/g ve şişme derecesi 7,56 g H2O/g olarak belirlendi. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin ürik asit adsorpsiyon kapasitesine pH, başlangıç ürik asit derişimi, sıcaklık ve temas süresinin etkisi incelendi. Ürik asit baskılanmış nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin maksimum ürik asit adsorpsiyon kapasitesi 687,6 mg/g olarak belirlendi (pH 6.0, 25 oC). MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojele ürik asit adsorpsiyonunun Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine ve yalancı ikinci derece kinetik modele uygun olduğu belirlendi. Ürik asit adsorpsiyonu için belirlenen termodinamik parametreler (ΔG ͦ, ΔH ͦ, ΔS ͦ) ürik asit adsorpsiyon prosesinin endotermik olduğunu ve üç farklı sıcaklıkta (4°C, 25°C, 35°C) kendiliğinden gerçekleştiğini gösterdi. Teofilin ile karşılaştırıldığında MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojelin ürik asit için yüksek seçiciliğe sahip olduğu belirlendi. Seçilik katsayısı (k) 9,19 olarak hesaplandı. MIP nanopartikül gömülü p(AAm-MMA) kriyojel ürik asit adsorpsiyon kapasitesinde belirgin bir azalış olmaksızın on kez tekrar kullanıldı. In this study, uric acid imprinted poly (hydroxyethyl methacrylate-N-methacryloyl-amido-L-cysteine methyl ester)-Fe3+ [poly (HEMA-MAC)-Fe3+] (MIP) nanoparticle embedded poly (acrylamide-methyl methacrylate) [p(AAm-MMA)] cryogel was synthesized for selective adsorption of uric acid which is a uremic toxin. The prepared uric acid imprinted nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was characterized by FTIR, SEM, BET analyses and swelling test and used for uric acid adsorption from aqueous solution. The surface area and swelling degree of the MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel were determined as to be 42.41 m2/g and 7.56 g H2O/g, respectively. The effects of pH, initial uric acid concentration, temperature and contact time on the uric acid adsorption capacity of the MIP nanoparticle embedded p (AAm-MMA) cryogel were investigated. The maximum uric acid adsorption capacity of the uric acid imprinted nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was determined as to be 687.6 mg/g (pH 6.0, 25°C). Uric acid adsorption data fitted Langmuir and Freundlich isotherm models and pseudo second-order kinetic model. The thermodynamic parameters (ΔG ͦ, ΔH ͦ, ΔS ͦ) for uric acid adsorption demonstrated that the adsorption process was endothermic and occurs spotaneously at three different temperatures (4°C, 25°C, 35°C). When compared to theophylline, MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel has high selectivity to uric acid. The selectivity coefficient (k) was calculated as to be 9.19. The MIP nanoparticle embedded p(AAm-MMA) cryogel was reused ten times without a significant decrease in uric acid adsorption capacity. 135

Bu çalışmada, ürik asit (UA) tayini için tanıma aracı olarak moleküler baskılanmış nanopartiküllerin kullanıldığı yüzey plazmon rezonans (SPR) sensör hazırlanmıştır. Sensör, SPR sensörün altın yüzeyinin UA baskılanmış poli(hidroksietil metakrilatmetakriloil- amido-sistein metil ester)-Fe3+ [poli(HEMA-MAC)-Fe3+] nanopartiküller ile modifiye edilmesi ile hazırlandı. Fonksiyonel monomer (MAC) ve kalıp molekül (UA) arasındaki ön-organizasyon metal-şelat etkileşimi ile gerçekleştirildi. Metal iyonu olarak Fe3+ iyonu kullanıldı. Hazırlanan MAC-Fe3+-UA kompleksi FTIR tekniği kullanılarak karakterize edildi. Poli(HEMA-MAC)-Fe3+ nanopartiküller FTIR, elementel analiz, FE-SEM, CTEM, EDS, zeta boyut dağılımı analizleri ile karakterize edildi. UA baskılanmış poli(HEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensör nanopartikül çözeltisinin altın yüzeye damlatılması ve ardından kurutulması ile hazırlandı. Hazırlanan SPR sensör AFM, temas açısı ve optik profilometre analizleri ile karakterize edildi. SPR sensörün ürik asit tayin kapasitesi farklı derişimlerdeki ürik asit çözeltilerinin (0,5-40 mg/L) SPR sensör ile etkileştirilmesi ile belirlendi. Elde edilen sensör cevapları ile bağlanma, kinetik ve izoterm analizleri yapıldı. Ayrıca hazırlanan sensörün LOD (tespit limiti) 0,247 mg/L ve LOQ (tayin limiti) 0,825 mg/L olarak hesaplandı. SPR sensörün seçiciliği askorbik asit, teofilin ve üre kullanılarak araştırıldı. Aynı zamanda ikili, üçlü ve dörtlü karışımlar hazırlanarak yarışmalı kinetik analizler yapıldı. UA baskılanmış SPR sensör idrarda UA tayini için kullanıldı ve LOD ve LOQ değerleri sırasıyla 0,498 mg/L ve 1,66 mg/L olarak belirlendi. Analiz sonuçları standart UA tayin yöntemiyle karşılaştırıldı. Hazırlanan sensörün idrardaki UA derişimini % 97,73 doğrulukta tayin edebildiği belirlendi. Poli(HHEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensörün ürik asit tayininde tekrar kullanılabilirliği araştırıldı. In this study, SPR sensor was prepared that use molecular imprinted nanoparticles as molecular recognition element for uric acid dedection. SPR sensor was prepared by modification of the gold surface of SPR sensor with UA imprinted poly(hydroxyethyl methacrylate-methacryloyl-amido-cysteine methyl ester)-Fe3+ [poly(HEMA-MAC)- Fe3+] nanoparticles. Preorganization of functional monomer (MAC) and template (UA) was provided by using metal-chelate interaction. Fe3+ was the metal ion. MAC-Fe3+-UA complex was characterized with FTIR analysis. The characterization of poly(HEMAMAC)- Fe3+ nanoparticles were done by FTIR, elemental analysis, SEM, TEM, EDS, zeta size analysis. The UA imprinted SPR sensor was obtained by dropping and drying a small amount of nanoparticle solution to gold surface. Prepared SPR sensor was characterized with AFM, contact angle and optic profilometer measurements. UA sensing ability of imprinted SPR sensor was investigated by interacting UA solutions in different concentrations (0.5-40 mg/L) with SPR sensor. The limit of detection (LOD) and limit of quantation (LOQ) were calculated for prepared SPR sensor as 0.247 mg/L and 0.825 mg/L, respectively. In order to show the selectivity of the UA imprinted poly(HEMA-MAC)-Fe3+ SPR sensor, ascorbic acid, theophylline and urea were used. In addition, binary, triple and quartet mixtures of the molecules were prepared for competitive kinetic analysis. UA-imprinted SPR sensor was used for UA determination in urine. LOD and LOQ values were calculated as 0.498 mg/L and 1.66 mg/L, respectively. The results were compared with standart method. The prepared sensor measured the UA concentration 97.73 % accuracy. The reusability of the poli(HEMAMAC)- Fe3+ SPR sensor was also investigated.

Bu projenin amacı katma değeri yüksek, doğal kaynaklarında düşük miktarlarda bulunan ve/veya ayırma saflaştırma işlemleri güçlükler içeren biyoaktif moleküllerin seçici-ayırıcı moleküler baskılama yöntemi ile kısa zamanda, kolay ve de ekonomik bir yöntemle ayrılması ve saflaştırılmasıdır. Moleküler baskılama tekniği ile hazırlanan polimerlerin katı faz ekstraksiyonunda dolgu maddesi olarak kullanımı hedeflenmiştir. Proje kapsamında kalıp molekül olarak ise Astragalus köklerinden elde edilen sikloastragenol metaboliti seçilmiştir. Farklı özelliklerde monomer ve çapraz bağlayıcılarla hazırlanan polimerlerin karakterizasyon işlemleri sonrasında kromatografik fonksiyonları test edilmiş ve seçici ayırıcı performansları değerlendirilmiştir. En yüksek izolasyon performansı elde edilen polimerler ile büyük ölçekte katı faz ekstraksiyonu denemeleri yürütülerek ham Astragalus ekstrelerinden sikloastragenolün saflaştırılması için çalışmalar yapılmıştır. Çalışmalar sonucunda, sikloastragenol ile yapılan küçük ölçek çalışmalarda %97.41'lik bir geri kazanım sağlanırken, Astragalus hidroliz ekstresi ile yapılan büyük ölçek çalışmalarda, ekstredeki sikloastragenole yapıca benzer moleküller ve polimerler arasındaki non-spesifik etkileşimler sebebiyle %86.78'lik bir geri kazanım oranı elde edilmiştir., The purpose of this project is the isolation and purification of bioactive molecules that are either found in low quantities in their natural sources or that have very difficult purification procedures, using molecular imprinting techniques. The polymers synthesized using molecular imprinting techniques are aimed to be used as packing material in solid phase extraction. Cycloastragenol, obtained from the roots of Astragalus species, was chosen as the template molecule in this project. After the characterization of the polymers synthesized using monomers and crosslinkers with different properties, their chromatographic functions and selective separation performances were evaluated. In order to purify cycloastragenol from crude Astragalus extracts, for the solid phase extraction scale-up studies were pursued using the polymers with the highest isolation performance. As a result, while there was 97.41% recovery in the small scale studies with cycloastragenol, 86.78% recovery was obtained in the large scale studies with hydrolyzed Astragalus extracts due to the non-specific interactions between polymers and molecules analog to cycloastragenol present in the extract.

Hücrelerarası alanın en yaygın moleküllerinden olan proteoglikanların temel yapısında, 'core protein'e (çekirdek protein) kovalan olarak bağlanmış bir ya da daha fazla glikozaminoglikan (GAG) zinciri bulunmaktadır. İdrarla eksrete edilen GAG düzeyleri, lizozomal depo hastalıklarının, özellikle de mukopolisakkaridozların tayin ve izleminde kullanılırlar. Son yıllarda ise idrar GAG tayininin değişik hastalıklarda (kronik böbrek rahatsızlıkları, renal fibroz, glomerüler filtrasyon sorunları, mesane taşı, meme ve akciğer kanserleri, hipertansiyon ve diabet, vb.) bir belirteç olarak kullanılabileceğini gösteren çalışmalar yayımlanmıştır. Bu gelişmelere karşılık, GAG yapısının yüksek polaritesi ve mikroheterojenitesi idrar GAG analizlerinin oldukça zor olmasına yol açmaktadır. Bu nedenle GAG analizi için yeni, spesifik ve kolay uygulanabilir yöntemler geliştirilmesine gereksinim bulunmaktadır. Bu çalışmada, biyolojik olarak tayinleri büyük öneme sahip Glikozaminoglikan türlerinden Heparan sülfat, kondroitin sülfat ve dermatan sülfat tayini ve ayırımı için kromatografik kolon materyali geliştirildi. Öncelikle bu üç Glikozaminoglikan kimyasal olarak parçalanmış elde edilen fragmanlar kütle spektrometresinde, Multiple Reaction Monitoring(MRM) ve Surface Induced Reaction(SIR) ile incelendi. Bu analizler ile elde edilen fragmanların bir kütüphanesi oluşturuldu. Bu ölçümlere göre polimerler karakterize edilmiştir. Moleküler baskılanmış polimer materyalleri de sadece bu üç moleküle karşı seçicilik gösteren, glikozamioglikanların negatif yüklü sülfat gruplarına non-iyonik ilgi gösteren akrilamid monomerinden elde edildi. Bu polimeri elde edebilmek için presipitasyon polimerizasyon tekniğinde termal polimerizasyon ile hazırlanmış moleküler baskılama tekniği kullanıldı. Bu teknikle elde edilen polimerler, çelik HPLC kolonu içerisine doldurulmuş, sonrasında yıkanarak içerisinde baskılanmış, Glikozaminoglikanlar uzaklaştırılmış sonrasında ise bu baskılanmış polimerler örnek uygulamasından sonra, tutma kapasitelerine bağlı olarak karakterize edildiler. Ölçümlerde kolon elüsyon zamanı her onbeş dakikada bir toplanan fraksiyonlara göre yapılmış ve farklı baskılanmış kolonlara göre farklı zamanlar bulunmuştur. Farklı zamanlara göre pompa sisteminde elüsyon uygulanarak örnek uygulaması yapılmış ve karakterizasyonu buna göre gerçekleştirildi. Standart grafiklerin oluşturulmasında 1000ng/mL'nin altındaki düzeylerde seri dilüsyon ile standart grafikleri oluşturulmuştur. İdrar örneklerinde ise ölçümdeki doğruluk gücünü artırmak için idrara 500ng/mL miktarıda her bir glikozaminoglikandan eklenmiştir. Baskılanmamış kör polimer ile yapılan çalışmalarda ise glikozaminoglikanlara seçimlilik gösterilmemiştir. Gerçekleştirilen bu çalışma, idrar ile atılan GAG'ların seçimli bir şekilde ayrılması ve böylelikle daha doğru, daha hızlı ve daha ekonomik tayini için moleküler damgalama yöntemiyle kromatografik kolon dolgu materyali geliştirilmesi hipotezine dayanmış ve başarılı bir şekilde bu hipotez kanıtlanmıştır. Bu yeni metodolojik yaklaşımla hazırlanan GAG seçimli polimerle, analiz edilen idrar örneklerinde GAG molekülleri kromatografik olarak daha doğru ve daha hızlı ve ekonomik bir şekilde ayrıştırılacaktır. Böylelikle idrar GAG analizinde yeni ve kolay bir yöntem geliştirildi ve bu polimer GAG ile ilişkili hastalıkların izlenmesindeki eksikliği/kısıtlılıkları gidererek GAG tayini çalışmalarında kromatografik kolon dolgu materyali olarak rutinde kullanılabilecektir., Proteoglycans which are among the most abundant molecules of the inter-cellular structure contain one or more glycosaminoglycan (GAG) chains that are covalently attached to the core protein. The levels of GAG excreted via urine is used as a marker to monitor and detect lysosomal storage diseases, especially mucopolysaccharidoses. Recently, studies that report GAG as a useful biomarker in different diseases (chronic renal disease, renal fibrosis, glomerular filtration abnormalities, bladder stones, breast and lung cancers, hypertension and diabetes etc.) have been published. However, GAG analysis is not simple due to the high polarity and microheterogenity of GAG structure. Therefore there is a need to develop new, specific and easily applicable methods for GAG analysis. In this study, determination of biologically important species of glycosaminoglycans, heparan sulfate, chondroitin sulfate and dermatan sulfate determination was carried out by an improved material for chromatographic column separation. First of all, these three glycosaminoglycans were chemically broken into fragments, afterwards these fragments were characterized by mass spectrometry, which were Multiple Reaction Monitoring (MRM) and Surface Induced Reaction (SIR) were evaluated, specifically, then a library was created from obtained fragments. Polymers based on these measurements have been characterized. Molecularly imprinted polymer material can only exhibiting selectivity against these three molecules to glycosaminoglycans negatively charged sulfate groups of those showing non-ionic interest was derived from acrylamide monomer. The polymers prepared by the precipitation polymerization technique as a molecular imprinting technique obtained by thermal polymerization. By using this technique, the resulting polymers were filled to steel HPLC column, after quenched washing, and after the removal of glycosaminoglycans from these imprinted polymers, the sample application were characterized based on the retention capacity. According to different retention times, the characterization was carried out by considering these results. Standard graphics creation was carried out in the serial dilution at 1000ng / ml the highest level. Glycosaminoglycan detection in urine was also carried out and to increase the accuracy 500 ng/mL GAGs were added to each urine samples. In studies with non-imprinted polymers, glycosaminoglycan selectivity was not shown. By performing this assay development to design a chromatographic column solid state material on the selection of discharged GAGs in urine was performed more accurate, faster and more economical. This new methodological approach prepared by selective polymers for GAGs, GAG molecules in urine samples analyzed more accurately and faster and they will be used in chromatographic separation in an economical manner. Thus, we developed a new and easy method of urine GAG analysis and monitoring of of these diseases associated with GAG determination by polymers overcoming limitations/shortcomings and they could be used in routine chromatographic column packing material.

Bu tez çalıĢmasında tobramisin tayini için moleküler baskılanmıĢ camsı karbon ve kuvarz kristal mikrobalans (QCM) nanosensörleri geliĢtirilmiĢtir. QCM nanosensörü için, öncelikle QCM çipinin altın yüzeyinin modifikasyonu çip yüzeyine polimerize çift bağlarının girmesi için alil merkaptanın kendiliğinden oluĢan tek tabaka yöntemiyle gerçekleĢtirilmiĢtir. Daha sonra çip yüzeyinde tobramisin baskılanmıĢ poli(2-hidroksietil metakrilat-metakriloilamidoglutamik asit) filmi oluĢturulmuĢtur. Elektrokimyasal nanosensör için, elektrot dönüĢümlü voltametri yöntemi kullanılarak camsı karbon elektrot yüzeyinde pirolün elektropolimerizasyonu sırasında tobramisin molekülün katılmasıyla hazırlanmıĢtır. BaskılanmıĢ ve baskılanmamıĢ sensörlerin performansları QCM ve kare dalga voltametrisi (SWV) teknikleri ile değerlendirilmiĢtir. BaskılanmıĢ ve baskılanmamıĢ sensörler atomik kuvvet mikroskopu (AFM), Fourier dönüĢümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, elipsometre, temas açısı ölçümleri, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve dönüĢümlü voltametri teknikleri kullanarak karakterize edilmiĢtir. Gözlenebilme sınırı (LOD) ve alt tayin sınırı (LOQ) QCM yöntemi için sırasıyla 0.00561 nM ve 0.0166 nM ve SWV yöntemi için sırasıyla 0.166 nM ve 0.491 nM olarak bulunmuĢtur. Tobramisin için doğrusallık aralıkları QCM yöntemi için 0.017-0.150 nM ve SWV yöntemi için 0.5-10.0 nM olarak bulunmuĢtur. GeliĢtirilen yöntemler ―International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use‖ (ICH)‘a göre valide edilmiĢ ve doğrusal, duyarlı, özgün, doğru, kesin, sağlam ve tutarlı bulunmuĢtur. Bu yöntemler farmasötik preparatlar ve gıdalardan tobramisin analizine baĢarıyla uygulanmıĢtır. Ayrıca bağlanma kinetik analizi ve izoterm modelleri sensör yüzeyinde gerçekleĢen adsorpsiyon iĢlemini açıklamak için datalara uygulanmıĢtır., In this thesis study, the molecularly imprinted glassy carbon and quartz crystal microbalance (QCM) nanosensors were developed for the determination of tobramycin. For QCM nanosensor, firstly the modification of gold surface of QCM chip was performed by self-assembling monolayer formation of allyl mercaptane to introduce polymerizable double bonds on the chip surface. Then, TOB imprinted poly(2-hydroxyethyl methacrylate–methacryloylamidoglutamic acid) film was generated on the gold surface. For electrochemical nanosensor, the electrode was prepared by incorporation of tobramycin molecule during the electropolymerization of pyrrole on glassy carbon electrode using cyclic voltammetry method. The performance of the imprinted and non-imprinted sensors was evaluated by QCM and square wave voltammetry (SWV) tecniques. The imprinted and non-imprinted sensors were characterized by using atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ellipsometry, contact angle measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). Limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were found as 0.00561 nM and 0.0166 nM for QCM and 0.166 nM and 0.491 nM for SWV, respectively. The linearity ranges of tobramycin for QCM and SWV were found as 0.017-0.150 nM and 0.5-10.0 nM respectively. The developed methods were validated according to the ―International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use‖ (ICH) guideline and found to be linear, sensitive, specific, accurate, precise, robust and rugged. The methods were applied successfully for the determination of tobramycin in pharmaceuticals and foods. In addition, association kinetic analysis and isotherm models were applied to data to explain adsorption process occured.

In this thesis study, the molecularly imprinted glassy carbon and quartz crystal microbalance (QCM) nanosensors were developed for the determination of tobramycin. For QCM nanosensor, firstly the modification of gold surface of QCM chip was performed by self-assembling monolayer formation of allyl mercaptane to introduce polymerizable double bonds on the chip surface. Then, TOB imprinted poly(2-hydroxyethyl methacrylate?methacryloylamidoglutamic acid) film was generated on the gold surface. For electrochemical nanosensor, the electrode was prepared by incorporation of tobramycin molecule during the electropolymerization of pyrrole on glassy carbon electrode using cyclic voltammetry method. The performance of the imprinted and non-imprinted sensors was evaluated by QCM and square wave voltammetry (SWV) tecniques. The imprinted and non-imprinted sensors were characterized by using atomic force microscopy (AFM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, ellipsometry, contact angle measurements, electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and cyclic voltammetry (CV). Limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were found as 0.00561 nM and 0.0166 nM for QCM and 0.166 nM and 0.491 nM for SWV, respectively. The linearity ranges of tobramycin for QCM and SWV were found as 0.017-0.150 nM and 0.5-10.0 nM respectively. The developed methods were validated according to the ?International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use? (ICH) guideline and found to be linear, sensitive, specific, accurate, precise, robust and rugged. The methods were applied successfully for the determination of tobramycin in pharmaceuticals and foods. In addition, association kinetic analysis and isotherm models were applied to data to explain adsorption process occured. Bu tez çalışmasında tobramisin tayini için moleküler baskılanmış camsı karbon ve kuvarz kristal mikrobalans (QCM) nanosensörleri geliştirilmiştir. QCM nanosensörü için, öncelikle QCM çipinin altın yüzeyinin modifikasyonu çip yüzeyine polimerize çift bağlarının girmesi için alil merkaptanın kendiliğinden oluşan tek tabaka yöntemiyle gerçekleştirilmiştir. Daha sonra çip yüzeyinde tobramisin baskılanmış poli(2-hidroksietil metakrilat-metakriloilamidoglutamik asit) filmi oluşturulmuştur. Elektrokimyasal nanosensör için, elektrot dönüşümlü voltametri yöntemi kullanılarak camsı karbon elektrot yüzeyinde pirolün elektropolimerizasyonu sırasında tobramisin molekülün katılmasıyla hazırlanmıştır. Baskılanmış ve baskılanmamış sensörlerin performansları QCM ve kare dalga voltametrisi (SWV) teknikleri ile değerlendirilmiştir. Baskılanmış ve baskılanmamış sensörler atomik kuvvet mikroskopu (AFM), Fourier dönüşümlü infrared (FTIR) spektroskopisi, elipsometre, temas açısı ölçümleri, elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS) ve dönüşümlü voltametri teknikleri kullanarak karakterize edilmiştir. Gözlenebilme sınırı (LOD) ve alt tayin sınırı (LOQ) QCM yöntemi için sırasıyla 0.00561 nM ve 0.0166 nM ve SWV yöntemi için sırasıyla 0.166 nM ve 0.491 nM olarak bulunmuştur. Tobramisin için doğrusallık aralıkları QCM yöntemi için 0.017-0.150 nM ve SWV yöntemi için 0.5-10.0 nM olarak bulunmuştur. Geliştirilen yöntemler ?International Conference on Harmonisation of Technical Requirements for Registration of Pharmacueticals for Human Use? (ICH)?a göre valide edilmiş ve doğrusal, duyarlı, özgün, doğru, kesin, sağlam ve tutarlı bulunmuştur. Bu yöntemler farmasötik preparatlar ve gıdalardan tobramisin analizine başarıyla uygulanmıştır. Ayrıca bağlanma kinetik analizi ve izoterm modelleri sensör yüzeyinde gerçekleşen adsorpsiyon işlemini açıklamak için datalara uygulanmıştır.

Bu çalışmanın amacı, nanoboyutta MIP temelli immün-teşhis sistemlerinin miyoglobin teşhisinde kullanılması ve ticari olarak mevcut bulunan teşhis sistemlerinin dezavantajlarını ortadan kaldıran yüzey plazmon rezonans (SPR) nanosensörünün geliştirilmesidir. SPR nanosensör, altın yüzeyin miyoglobin baskılanmış poli(hidroksietil metakrilat-N-metakriloil-(L)-triptofan metil ester) poli(HEMA-MATrp) nanopartikülleri ile modifiye edilmesiyle hazırlanmıştır. Öncelikle, N-metakriloil-(L)-triptofan metil esteri sentezlenmiş ve NMR ve FTIR ile karakterize edilmiştir. MATrp ve miyoglobin kalıp molekülü önkompleksleştirilmiştir ve baskılanmış nanopartiküller, miniemülsiyon polimerizasyon reaksiyonu ile hazırlanmıştır. Ayrıca baskılanmamış nanopartiküller de hazırlanmıştır. Nanopartiküller, altın yüzeye tutturulmuştur. Hazırlanan SPR nanosensörler, AFM, elipsometre, FTIR, SEM ve temas açısı ölçümleriyle karakterize edilmiştir. Desorpsiyon çalışmaları, kesikli sistemde 1,0 M etilen glikol çözeltisi (20 mM pH 7.4 fosfat tamponu) ile gerçekleştirilmiştir. Nanosensörlerin miyoglobin tayin duyarlılığı, miyoglobin çözeltileri (20 mM pH 7.4 fosfat tamponunda) ve insan kanından araştırılmıştır. Plazma örneklerindeki miyoglobin derişimi ELISA yöntemi ile kıyaslandığında % 70 doğrulukla belirlenmiştir. Farklı derişimlerdeki miyoglobin çözeltileri adsorpsiyon kinetiklerinin belirlenmesinde kullanılmıştır. Langmuir adsorpsiyon modeli, en uygun model olarak bulunmuştur. Miyoglobin baskılanmış nanopartiküllerin seçiciliğini göstermek için miyoglobin, sığır serum albümini (BSA) ve sitokrom c'nin yarışmalı adsorpsiyonu araştırılmıştır. Sonuçlar, baskılanmış nanosensörün miyoglobin için yüksek seçiciliğe ve duyarlılığa sahip olduğunu göstermiştir. The aim of this study is to use MIP based immune-diagnostic systems for recognition of myoglobine and to develop surface plasmon rezonance (SPR) biosensor which could remove disadvantages of commercial diagnostic systems. SPR biosensor was prepared by modification of the gold surface of SPR nanosensor with myoglobine imprinted poly(hydroxyethylmetacrylate-N-methacryloyl-(L)-tryptophane methyl ester) poly(HEMA-MATrp) nanoparticles. In the first step, N-methacryloyl-(L)-tryptophane methyl ester (MATrp) monomer was synthesized and characterized by nücleer magnetic rezonance (NMR) and fourier transform infrared spectrophotometry (FTIR) analyses. MATrp monomer and template molecule myoglobine were precomplexed and the imprinted nanoparticles were prepared by miniemulsion polymerization. Non-imprinted nanoparticles were prepared without myoglobine for control experiments. The nanoparticles were immobilized to gold surface. Prepared SPR nanosensors were characterized with AFM, ellipsometer, FTIR, SEM and contact angle measurements. Desorption studies were performed by using 1.0 M ethylen glicol solution (20 mM pH 7.4 phosphate buffer). Nanosensors were determined with myoglobin solutions (in 20 mM pH 7,4 phosphate buffer) and in the plasma taken from a patient with myocardial infarction. Compared with the ELISA method, myoglobin concentration in the sample was determined 70 % accuracy. Myoglobin solutions with different concentrations were used to determine the adsorption kinetics. Langmuir adsorption model was found as the most suitable model for this system. In order to show the selectivity of the myoglobin imprinted nanoparticles, competitive adsorption of myoglobin, bovine serum albumin (BSA) and cytochrome c was investigated. The results show that the imprinted nanosensor has high selectivity and sensitivity for myoglobin. 152