Nanobiyosensör uygulamaları için metalik nano yapıların lokalize yüzey plazmon rezonansı (LYPR) temelli çevirici geliştirilmesi
Developing a transducer based on localized surface plasmon resonance (LSPR) of metallic nanostructures for nanobiosensor applications
- Tez No: 321443
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biyoteknoloji, Physics and Physics Engineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyosensörler, Plazma polimerleşmesi, Transduser, Yüzey plazmon rezonans teorisi, Biosensors, Plasma polymerization, Transducer, Surface plasmon resonance theory
- Yıl: 2012
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Çalışma, lokalize yüzey plazmon rezonansı (LYPR) temelli nano çevirici geliştirilmesi amacıyla yapılan nanofabrikasyon ve yüzey modifikasyonu işlemlerini kapsamaktadır. Altın nano yapılar safir örnekler üzerine fabrike edilmiştir. Nano desenleme yöntemi olarak, boyut, şekil ve periyot gibi nano yapı nitelikleri üzerinde tam kontrol sağlayan ve bu sayede ayarlanabilir LYPR sensör özelliklerinin verimli şekilde kullanılabilmesine olanak veren elektron demeti litografisi (EDL) yöntemi uygulanmıştır. Fabrike edilen örnekler taramalı elektron mikroskopisi (TEM) ile incelenmiş ve optik ölçümleri geçirgenlik spektroskopisi ile yapılmıştır. Üzerinde çalışılan birçok nano yapı dizaynının zamanda sonlu farklar (FDTD) yöntemi ile elektromagnetik simülasyonları yapılmıştır. Simülasyon sonuçları ile deneysel veriler arasında iyi bir uyum elde edilmiştir. Çeviricinin kullanılabilir hale getirilebilmesi için önemli bir adım altın nanoyapıların üzerinde seçici bir biyolojik katman oluşturmaktır. Bunun için plazma polimerizasyonu ve ıslak kimya teknikleri uygulanmıştır. İlk olarak, etilendiaminin (EDA) kaynak olarak kullanıldığı bir plazma polimerizasyonu işlemi ile altın nano yapıların üzerinde amin grupları oluşturulmuştur. Plazma polimerizasyonu işleminin başarısı x-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ile değerlendirilmiştir. Daha sonra yüzeye glutaraldehit eklenmiştir. Glutaraldehit, yüzeydeki amin grupları ve kendisinden sonra eklenen avidin arasında çarpraz bağlayıcı görevi görmektedir. Son yüzey modifikasyonu adımı olarak ise, yüzeydeki avidin ile yüksek afiniteye sahip biyotin eklenmiştir. Avidin ve biyotin bu çalışmada seçici algılama için model oluşturmaktadır. LYPR rezonans dalga boyundaki kayma, her yüzey modifikasyonu adımının ardından optik geçirgenlik spektrumunda tespit edilmiştir.
Özet (Çeviri)
This work combined nanofabrication and surface modification efforts to develop a localised surface plasmon resonance based (LSPR) based nano transducer. Gold nano structures were fabricated over sapphire substrates.The nano patterning technique we used was electron beam lithography (EBL), which provides a full capability for taking advantage of tunable LSPR sensor properties by providing immense control over nanostructure properties such as their size, shape, and periodicity. Fabricated structures were inspected by using a scanning electron microscope. The measurements of nanostructure array LSPR spectra were done by transmission spectroscopy. Various proposed designs for the nanostructure array were electromagnetically simulated by finite-time difference-domain (FDTD) technique. There was a good agreement between the simulation data and the experimental results. A critical process step in the utilization of this transducer is to form a selective biolayer over the gold nanostructures. We applied plasma polymerization and wet chemistry techniques for ethylenediamine (EDA) modification and glutaraldehyde immobilization as intermediate layers, respectively. The gold nanostructure arrays were primarily modified using EDA in order to activate the surface with amine groups that are cross-linked with later added avidin molecules by the help of glutaraldhyde layer residing inbetween. The success of plasma polymerization was validated with X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) measurements. As a last step, we introduced biotin to the surface, because biotin has a very high affinity for avidin. We were able to detect the LSPR resonance wavelength shift in the transmission spectra at each step of modification, including the avidin-biotin interaction, which acts as a model for specific molecule detection using LSPR.
Benzer Tezler
- Gümüş ile doplamış nano-TiO2' in özelliklerinin incelenmesi
The study of specifications of nano Ti̇O2 doped si̇lver
YILDIZ BENLİ
- İlaç-DNA etkileşimlerinin tayinine yönelik elektrokimyasal nanobiyosensörlerin tasarımı ve uygulamaları
Electrochemical DNA nanobiosensor for the detection of anticancer drugs and DNA interactions
SUZAN YANIK
Doktora
Türkçe
2020
KimyaÇanakkale Onsekiz Mart ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELEHATTİN YILMAZ
DOÇ. DR. DİLŞAT ARIKSOYSAL
- Kimyasal buhar biriktirme yöntemi ile bor nanotellerin üretimi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of boron nanowires with chemical vapor deposition method
BURAK ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Fizik ve Fizik MühendisliğiErzincan ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA NUR TUZLUCA
- Biyosensör uygulamaları için nanofotonik yapıların tasarlanması
Design of nanophotonic structures for biosensor applications
NUR ERİM
Doktora
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Doku mühendisliği ve biyosensör uygulamaları için nanogözenekli anodize alüminyum oksit membranların fiziksel ve kimyasal özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical and chemical properties of anodic aluminium oxide membranes for tissue engineering and biosensors applications
SEVDE ALTUNTAŞ
Doktora
Türkçe
2018
BiyomühendislikTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomedikal Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH BÜYÜKSERİN