Bakteriyel biyosentez yaklaşımıyla gümüş nanopartiküllerin üretimi ve karakterizasyonu
Bacteria-mediated biosynthesis of silver nanoparticles and their characterization
- Tez No: 972025
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ERCAN ÇAÇAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mikrobiyoloji, Biyoteknoloji, Microbiology, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Gümüş nanopartikül, Biyosentez, Karakterizasyon teknikleri, Antimikrobiyal aktivite, Antikanser aktivite, Potansiyometrik sensör, Antibakteriyel ajanlar, Antibakteriyel aktivite, Antikanser, Gümüş nanopartiküller, Metal nanopartiküller, Nanobilim, Nanobiyoteknoloji, Nanopartiküller, Yeşil sentez, Silver nanoparticles, Biosynthesis, Bacterial synthesis, Characterization techniques, Antimicrobial activity, Antibacterial activity, Anticancer activity, Potentiometric sensor, Anti-bacterial agents, Anticancer, Metal nanoparticles, Nanoscience, Nanobiotechnology, Nanoparticles, Green synthesis
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Tokat Gaziosmanpaşa Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında, çevre dostu, ekonomik, güvenilir ve kontrollü üretimi sağlayan biyosentez (biyolojik) yöntemi kullanılarak gümüş nanopartiküllerin (AgNP'ler) üretimi gerçekleştirilmiştir. Bu biyosentez çalışması için Pseudomonas fluorescens kullanılarak bakteri aracılı AgNP'ler elde edilmiştir. Bu bakterinin seçilmesi, tampon çözelti içerisinde yapılan ön denemelerde yüksek konsantrasyonda dahi üç güne kadar canlı kalabilmesi etkili olmuştur. Stok kültürlerden elde edilen 18 farklı bakteri türüne ait izolatlar ile yapılan ön denemeler sonucunda, canlılığını sürdürebilen ve biyosentez kapasitesi yüksek olan aktif izolat olarak Pseudomonas fluorescens belirlenmiş olup çalışmalar bu izolatla devam ettirilmiştir. Bu sayede, hem bakterinin optimum faaliyet göstereceği ideal bir ortam belirlenmiş hem de nanopartikül oluşumu için uygun koşullar sağlanmıştır. Sentezlenen AgNP'lerin optik özelliklerin belirlenmesinde ultraviyole-görünür bölge spektroskopisi (UV-Vis), yapısal özellikler için dinamik ışık saçılımı (DLS), zeta potansiyel, X-ışını difraktometrisi (XRD), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve enerji dağılımlı X-Işını spektroskopisi (EDX) analizleri, morfolojik ve boyut özelliklerin belirlenmesinde ise transmisyon elektron mikroskopu (TEM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntüleme teknikleri kullanılmıştır. UV-Vis analizinde beklenen yüzey plazmon rezonans pikine ulaşılamamış olup bu durumun, bakteriyel süpernatant içerisinde yer alan organik kalıntıların absorpsiyon özelliklerini etkilemesinden kaynaklandığı düşünülmüştür. Buna karşın diğer karakterizasyon teknikleri AgNP'lerin başarılı şekilde sentezlendiğini ve organik kalıntıların varlığını doğrulamışlardır. AgNP'lerin 5–50 nm aralığında partikül boyutları, küresel görünümlü, polidispers morfoloji ve partiküllerin etrafındaki biyolojik halo yapısı sonuçlarına ulaşılmıştır. Antimikrobiyal aktivite değerlendirmesi kuyu difüzyon ve disk difüzyon yöntemleri ile gerçekleştirilmiş, elde edilen sonuçlar ticari antibiyotik diskleri ile karşılaştırılmıştır. Sentezlenen AgNP'ler, özellikle Acinetobacter baumannii, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus ve Escherichia coli gibi patojen bakterilere karşı inhibitör etki göstermiştir. Bazı ticari antibiyotiklerin etkinlik göstermediği durumlarda dahi AgNP'lerin anlamlı zon çapları oluşturduğu gözlenmiştir. Antikanser aktivite değerlendirmesi, HCT116 kolorektal kanser hücre hattı üzerinde gerçekleştirilmiş ve yüksek konsantrasyonlardaki AgNP uygulaması bu kanserli hücrelerin yaklaşık %90 oranında ölümüne neden olmuştur. Potansiyometrik sensör uygulaması ise kurşun iyonlarının tespiti amacıyla gerçekleştirilmiş; ancak beklenen seçicilik sergilenememiş olup, bu alanla ilgili ileri düzey çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Sonuç olarak, bu çalışma ile çevreye duyarlı, düşük maliyetli ve etkili bir bakteri aracılı biyosentez yöntemi kullanılarak AgNP'lerin başarıyla üretilebileceği gösterilmiştir. Ayrıca bu çalışma, biyolojik sentez süreçlerinde organik kalıntıların AgNP'leri çevreleyerek aglomerasyonu engellemesi, nanopartiküllerin tekil halde stabil kalmasına olanak tanıyarak literatüre özgün bir katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In this thesis study, silver nanoparticles (AgNPs) were synthesized using a biosynthesis (biological) method that is environmentally friendly, economical, reliable, and allows for controlled production. For this biosynthesis study, bacterially mediated AgNPs were obtained using Pseudomonas fluorescens. The selection of this bacterium was influenced by its ability to remain viable for up to three days even at high concentrations in preliminary trials conducted in buffer solution. Among the 18 different bacterial isolates obtained from stock cultures, Pseudomonas fluorescens was identified as the active isolate that remained viable and demonstrated high biosynthesis capacity, and the study was continued with this isolate. Thus, both an ideal environment for the optimal activity of the bacterium and suitable conditions for nanoparticle formation were established. To determine the optical properties of the synthesized AgNPs, ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis) was used; for structural properties, dynamic light scattering (DLS), zeta potential, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses were conducted; and for morphological and size characterization, transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM) imaging techniques were employed. The expected surface plasmon resonance peak was not achieved in the UV-Vis analysis, which is believed to be due to the absorption properties being affected by organic residues present in the bacterial supernatant. Nevertheless, other characterization techniques confirmed the successful synthesis of AgNPs and verified the presence of organic residues. The AgNPs were found to have particle sizes in the range of 5–50 nm, with spherical appearance, polydisperse morphology, and a biological halo structure surrounding the particles. Antimicrobial activity evaluation was performed using the well diffusion and disk diffusion methods, and the results were compared with commercial antibiotic discs. The synthesized AgNPs exhibited inhibitory effects particularly against pathogenic bacteria such as Acinetobacter baumannii, Enterococcus faecalis, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus and Escherichia coli. It was observed that AgNPs produced significant inhibition zones even in cases where some commercial antibiotics were ineffective. The anticancer activity evaluation was conducted on the HCT116 colorectal cancer cell line, and application of AgNPs at high concentrations resulted in approximately 90% death of these tumor cells. A potentiometric sensor application was also carried out for the detection of lead ions; however, the expected selectivity was not achieved, indicating the need for further advanced studies in this area. In conclusion, this study demonstrated that AgNPs can be successfully produced using a bacteria-mediated biosynthesis method that is environmentally conscious, cost-effective, and efficient. Additionally, this study shows that organic residues in biological synthesis prevent AgNP agglomeration, ensuring stable and discrete distribution.
Benzer Tezler
- Türkiye'de yetişen bazı erica türlerinin çeşitli biyoaktiviteleri bakımından biyomalzemede kullanım potansiyellerinin araştırılması
Investigation of the potential use of some erica species grown in Türkiye n biomaterials based on their various bioactivities
BÜŞRA EROĞLU ARSLAN
- Sentetik bir ekosistem oluşturarak çoğunluğu algılama mekanizmasına bağlı violasein üretimi
Quorum sensing mechanism dependent violacein production by constructing a synthetic ecosystem
IVONA POCRNJA
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
BiyomühendislikFırat ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. VENHAR ÇELİK
- A proteomic analysis of the response of Listeria monocytogenes to the stress induced by o-coumaric acid and ferulic acid
Listeria monocytogenes'in, o-kumarik asit ve ferulik asit tarafından oluşturulan strese verdiği yanıtın proteomik analizi
ENDER EFE CERİT
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Biyolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMoleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. FERDA SOYER DÖNMEZ
- Alg Ekstreleri ile Biyosentezlenen Nanopartiküllerin Antimikrobiyal ve Antioksidan Aktivitesinin Belirlenmesi
Determination of antimicrobial and antioxidant activity of nanoparticles synthesised by biosynthesis from algae
ALI MAHDI HAGLAN HAGLAN
- Tuning of human mucosal associated invariant T (MAIT) cell function through microbiota-mediated t cell receptor signals
İnsan mukozaya bağlı invariant T (MAIT) hücre fonksiyonlarının mikrobiyota aracılı t hücre reseptör sinyalleri ile ayarlanması
CİHAN TAŞTAN
Doktora
İngilizce
2017
MikrobiyolojiNew York UnıversıtyMikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DERYA UNUTMAZ