Development of Ca doped ZnO thin films for optical biosensors used in biomedical applications
Biyomedikal uygulamalarda kullanılan optik biyosensörler için Ca katkılı ZnO ince filmlerin geliştirilmesi
- Tez No: 711363
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ZEHRA BANU BAHŞİ ORAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Biyosensörler, Süreç, Çinko oksit, İnce filmler, Biosensors, Process, Zinc oxide, Thin films
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Biyoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Optik biyosensörler, sağlık ve biyomedikal endüstrisi de dahil olmak üzere çeşitli alanlarda büyük potansiyele sahiptir. Nanomalzemelerin, biyosensör uygulamaları için bir biyotanıma katmanı olarak mükemmel bir bileşen olduğu bilinmektedir. Çinko oksit (ZnO) bazlı ince filmler, biyolojik molekülleri bağlamak için iyi biyouyumlulukları, geniş yüzey alanı ve geliştirilmiş optik özellikleri nedeniyle sensör yüzeyleri için umut verici malzemelerdir. Geçmişten günümüze kimyasal bisfenol A (BPA) çeşitli sağlık sorunlarıyla ilişkilendirilmiştir ve tespit edilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, sol-jel daldırma ve döndürmeli kaplama yöntemleri ile ZnO ve kalsiyum (Ca) katkılı ZnO ince filmler üretilmiştir. ZnO tozunun termal özellikleri termogravimetrik/diferansiyel termal analiz (TG/DTA) ile araştırılmıştır. İnce filmlerin mikro yapısını ve yüzey morfolojisini karakterize etmek için X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskobu (AFM) kullanılmıştır. Daldırma kaplama ile hazırlanan ince filmlerin kırılma indisini ölçmek için prizma kuplörü kullanılmıştır. Tüm ince filmler için Python görüntü veri analizi kullanılarak yüzey gözeneklilik oranı hesaplanmıştır. Sonuçlar, %10 Ca katkılama oranının ZnO ince filmlerin mikroyapısal özellikleri üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu ve antikor immobilizasyonu için en uygun olduğunu göstermektedir. Geliştirilen ince filmlerin biyosensörlerde kullanılabileceğini göstermek için Ca katkılı ZnO ince filmlerin yüzeyinde bisfenol A (BPA) antikorlarının immobilize edilmesi amaçlanmıştır. UV-Vis-NIR spektrofotometresi, ince filmlerin optik özelliklerini incelemek için kullanılmıştır ve BPA'yı saptamak için bir optik dönüştürücü olarak kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
Optical biosensors have great potential in a variety of fields, including healthcare and biomedical industry. Nanomaterials are known to be an excellent component as a biorecognition layer for biosensor applications. Thin films based on zinc oxide (ZnO) are promising materials for sensor surfaces due to their good biocompatibility for binding biological molecules, large surface area and improved optical properties. From past to present, the chemical bisphenol A (BPA) has been linked to various health problems and needs to be detected. In this study, ZnO and calcium (Ca) doped ZnO thin films were fabricated by sol-gel dip and spin coating methods. The thermal properties of the ZnO powder were investigated by thermogravimetric/differential thermal analysis (TG/DTA). X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM) were used to characterize the microstructure and surface morphology of the thin films. The prism coupler was used to measure the refractive index of the thin films prepared by dip coating. The surface porosity ratio was calculated using Python image data analysis for all thin films. The results show that the 10% Ca doping ratio had a significant effect on the microstructural properties of the ZnO thin films and was most suitable for antibody immobilization. The aim was to immobilize bisphenol A (BPA) antibodies on the surface of Ca-doped ZnO thin films to demonstrate that the developed thin films can be used in biosensors. The UV-Vis-NIR spectrophotometer was used to study the optical properties of the thin films and used as an optical transducer to detect BPA.
Benzer Tezler
- Seramik bünyeler için antibakteriyel sır üretimi ve karakterizasyonu
Antibacterial glaze fabrication and characterization for the ceramic tile
MERVE KILIÇ
- Development of hole transport transparent conductive electrodes for n-type crystalline silicon solar cells
N-tipi kristal silisyum güneş gözeleri için deşik seçici iletken saydam elektrot üretilmesi
OZAN AKDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve TeknolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. ALPAN BEK
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHSİNE BİLGE İMER
- Tekstil atıksularındaki boyar maddelerin fotokatalitik oksidasyon ile giderimi için zno bazlı katalizörlerin geliştirilmesi
Development of zno based catalysts for photocatalytic degradation of dyes in textile wastewater
BEYZA DEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELEK TÜTER
PROF. DR. ŞEYMA AYDINOĞLU
- Çinko oksit ile modifiye edilmiş porselen karo sırlarının antibakteriyel ve süperhidrofobik özelliklerinin araştırılması
Investigation of antibacterial and superhydrophobic properties of zinc oxide modified porcelain tile glazes
MEHMET BEHLÜL KAYALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ
DOÇ. DR. GÖKHAN AÇIKBAŞ
- KNNS-BNW seramiklerin ZnO katkısına bağlı olarak dielektrik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of dielectric properties of KNNS-BNW ceramics depending on ZnO additive
FATMA HAZAL BABAÖZÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADUMAN ŞEN