Dopaminin kolorimetrik tespiti için peroksidaz benzeri aktiviteye sahipnanozim/mof bazlı biyomimetik yapıların hazırlanılması
Preparation of nanozyme/mof-based biomimetic structures with peroxidase- like activity for colorimetric detection of dopamine
- Tez No: 985883
- Danışmanlar: PROF. DR. ELİF ÖZYILMAZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Biyokimya Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsan vücudu, biyolojik dengeyi sürdürmek ve çevresel etkilere yanıt vermek üzere sofistike bir sistem olarak çalışmaktadır. Bu sistemin temel bileşenlerinden enzimler, canlılarda gerçekleşen hayati kimyasal reaksiyonların hızlandırılmasında kritik rol oynamaktadır. Ancak doğal enzimlerin yüksek üretim maliyeti, çevresel koşullara duyarlılıkları ve kararsız yapıları, depolama ve uygulama süreçlerinde çeşitli sınırlamalar doğurmaktadır. Bu durum, endüstriyel ve biyomedikal kullanımlarını kısıtlamaktadır. Son yıllarda, bu sorunların aşılması amacıyla daha dayanıklı, düşük maliyetli ve yeniden kullanılabilir yapay enzimlerin geliştirilmesine yönelik çalışmalar artmıştır. Özellikle“nanozim”adı verilen nanoyapılı yapay enzimler; yüksek yüzey alanı, çok işlevlilik ve biyolojik taklit edilebilirlik gibi özellikleriyle öne çıkmaktadır. Nanozimlerin etkinliğini artırmak amacıyla, metal-organik çerçeveler (MOF'lar) gibi poröz yapılarla birleştirilmeleri, biyokatalitik sistemlerin verimliliğini önemli ölçüde artırmaktadır. Bu tez kapsamında, Fe₃O₄ ve Ag nanoparçacıkları kullanılarak biyomimetik özelliklere sahip, yüksek katalitik aktivite gösteren katmanlı bir MOF@nanozim yapısı geliştirildi. İlk olarak Fe₃O₄ manyetik nanoparçacıkları üzerine silika (SiO₂) kaplandı ve Ag nanoparçacıkları ile desteklenerek Fe₃O₄@SiO₂@Ag yapısı elde edildi. Bu yapı, ZIF-8 ve UIO-66 adlı iki MOF türüyle kaplanarak kompozit nanozim yapıları oluşturuldu. Elde edilen yapılar; dopaminin kolorimetrik tespiti ve antibakteriyel testlerde değerlendirildi. Sonuçlar, geliştirilen MOF@nanozimlerin yalnızca yüksek peroksidaz benzeri aktivite sergileyen biyokatalizörler olmadığını; aynı zamanda biyobelirteç olarak da etkili olduğunu göstermiştir. Antibakteriyel testlerde ise, bu yapıların patojen mikroorganizmalara karşı etkinliği ortaya konmuştur. Elde edilen bulgular, MOF destekli nanozimlerin biyomedikal ve çevresel uygulamalarda çok işlevli materyaller olarak kullanılabileceğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
The human body functions as a sophisticated system designed to maintain biological balance and respond to environmental stimuli. Enzymes, which constitute one of the fundamental components of this system, play a critical role in accelerating essential biochemical reactions in living organisms. However, the high production cost, sensitivity to environmental conditions, and structural instability of natural enzymes lead to various limitations during storage and application, thereby restricting their industrial and biomedical use. In recent years, efforts to overcome these challenges have increasingly focused on developing more robust, cost-effective, and reusable artificial enzymes. Among these, nanostructured artificial enzymes known as“nanozymes”have gained prominence due to their high surface area, multifunctionality, and biomimetic capabilities. To further enhance the catalytic performance of nanozymes, their integration with porous structures such as metal–organic frameworks (MOFs) has been shown to significantly improve the efficiency of biocatalytic systems. In this thesis, a layered MOF@nanozyme structure exhibiting biomimetic properties and high catalytic activity was developed using Fe₃O₄ and Ag nanoparticles. Initially, Fe₃O₄ magnetic nanoparticles were coated with silica (SiO₂) and subsequently decorated with Ag nanoparticles to obtain the Fe₃O₄@SiO₂@Ag structure. This structure was then coated with two types of MOFs, namely ZIF-8 and UIO-66, to produce composite nanozyme materials. The resulting structures were evaluated for the colorimetric detection of dopamine and for antibacterial activity. The findings demonstrated that the synthesized MOF@nanozymes not only function as highly active peroxidase-like biocatalysts but also serve effectively as biomarkers. Moreover, antibacterial assays revealed their efficacy against pathogenic microorganisms. Overall, the results indicate that MOF-supported nanozymes hold strong potential as multifunctional materials for biomedical and environmental applications.
Benzer Tezler
- Metal organik kafes yapılarının diol içeren biyomolekül tayini ve izolasyonu için kullanılabilirliğinin incelenmesi
Investigation of the usability of metal organic frameworks structures for detection and isolation of diol containing biomolecule
SEHER PARLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Kimya MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATOŞ ÇİĞDEM KİP
- Metal oksit esaslı kappa karragenan / PEG nanotaneciklerinin hazırlanması, karakterizasyonu ve biyosensör uygulamaları
Preparation, characterization and biosensor applications of metal oxide based kappa carragenan / PEG nanoparti̇cles
AYSUN KARABATAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELCAN KARAKUŞ
- Ağır metal akümülatörü bitkiler ile metalik nanopartikül sentezi,karakterizasyonu ve kullanım alanlarının araştırılması
Synthesis, characterization and investigation of utilization areas of metallic nanoparticles with heavy metal accumulator plants
DENİZ UZUNOĞLU DOĞRUYOL
Doktora
Türkçe
2022
Kimya MühendisliğiMersin ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYLA ÖZER
- Biyomedikal uygulamalar için çok fonksiyonlu metal oksit esaslı biyonanokompozitlerin sentezi ve incelenmesi
Fabrication and investigation of multifunctional metal oxide based bionanocomposites for biomedical applications
EZGİ TAN
Doktora
Türkçe
2023
Kimyaİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaFizikokimya Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SELCAN KARAKUŞ
PROF. DR. AYBEN KİLİSLİOĞLU
- Supramolecular copolymers of calix[4]pyrroles, pillar[5]arenes and crown ethers
Kaliks[4]pirol, pillar[5]aren ve taç eterlerin supramoleküler kopolimerleri
DENİZ MEMİŞ
