Tabakalı montmorillonit kilin yeni biyoorganik ve fonksiyonel polimerik türevlerinin nano sentezi, karakterizasyonu ve biyomühendislik uygulamaları
Nano synthesis, characterization and bioengineering applications of novel bioorganic and functional polymeric derivatives of layered montmorillonite clay
Yazar: MAHDI AHANIBAROUGH
Danışman: PROF. DR. A. GÜNAY KİBARER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bu çalışmada Tokat-Reşadiye madenlerinden temin edlilen montmorillonit (MMT) killer laboratuvar ortamında distile su ile karıştırılmış, karışım tüplere dökülüp santrifüj yapılmıştır. Tüpün üst kısmında şeffaf sıvı ve alt kısmında katı halde killer gözlenmiştir. Şeffaf kısım dökülerek üzerine metanol ilave edilip tekrar santrifüj yapılmıştır ve aynı iş 3-4 defa tekrarlandıktan sonra tüpün alt kısmında biriken killer alınıp ve 4 saat boyunca, 85 oC sıcaklıktaki fırında  kurutulup ve toz haline getirilmiştir. Böylece saflaştırılmış organokiller elde edilmiştir. Toz halinde bulunan killer, distile suda karıştırılıp üzerine ODA eklenmiş ve iyice karıştırıldıktan sonra tüplere dökülüp  santrifüj yapılmıştır. Santrifüj sonucu tüpün alt kısmında bulunan katı birikimler alınıp, sıcak fırına konularak toz halinde bulunan MMT-ODA kompozitleri elde edilmiştir. Bu aşamadan sonra  MMT-ODA kompozitleri zeta ölçüm cihazı kullanılarak incelenmiş ve ortalama boyutları 358.8 nanometre (nm) olarak tespit edimiştir. Elde edilen MMT-ODA kompozitten, folik asit(FA) ve gümüş nitrat (AgNO3) ile distile suda iki ayrı süspansiyon hazırlanıp  MMT-ODA-FA ve MMT-ODA-Ag süspansiyonları elde edilmiştir. Bir sonraki aşamada süspansiyonlara metanol damlatılarak içindeki kompleksler çöktürülüp  santrifüj yapılmıştır. Bu aşama 3-4 kez yapıldıktan sonra santrifüj tüpünün alt kısmında bulunan birikimler alınıp, fırında kurutulup sonuçta MMT-ODA-FA ve MMT-ODA-Ag kompleksleri toz haline getirilmiştir. Elde edilen tozların fiziksel ve kimyasal özelliklerini incelemek için TGA ve FTIR analizleri yapılmıştır. Bir sonraki aşamada elde edilen bu üç ayrı toza (MMT-ODA, MMT-ODA-FA ve MMT-ODA-Ag) hücre kültürü laboratuvarlarında, kolon kanser hücre hattı (DLD-1) ve fibroblast hücre hattı (L929) olmak üzere hücre profilerasyon testi (WST-1) kullanılarak sitotoksisite ve ikili boyama testleri uygulanılarak, apoptoz ve nekroz değerleri ölçülmüştür. Yapılan testler her üç tozun da kanser hücreleri üzerinde önemli ölçüde hem sitotoksisite hem de nekroz etkisi olduğunu göstermiştir. Apoptoz etkilerinin önemsiz denecek kadar az olduğu tespit edilmiştir. Kanser hücreleri üzerinde hem sitotoksisite hemde nekrotik etkiler gösteren, sırasıyla MMT-ODA-Ag, MMT-ODA-FA ve MMT-ODA  kompozitleri olarak görülmüştür.

Abstract:
In this study, the Montmorllonite (MMT) mineral was addressed to supply from Tokat-Reşadiye mines. Briefly, MMT clay preparation procedure was started by mixing a certain amount of MMT clay with distilled water under vigorous stirring. In the next step, prepared mixture was centrifuged in pre-defined speed and duration. In the next step, transparent supernatant portion of centrifuged solution was discarded and clay residue was collected in the flask. A finite aliquot of ethanol was added to settled clay in the flask. The mixture was centrifuged  3 more times under the same conditions. The resulted clay was collected and was dried in the furnace. Dried clay was ground by hand made grinder to produce powder-like micro-particles. The clay powder was sterilized under proper conditions afterwards. Certain amount of distilled water was added to clay powder hereafter. A finite aliquot of dodecyl amine was charged with final solution. The supernatant part was discarded and precipitate portion was collected after centrifugation. Residue as final clay part was dried and ground to gain powdery octadecyl amine composites. MMT-ODA composite characteristics with 358.8 nm hydrodynamic diameter of MMT-ODA micro-particles were obtained by zeta-sizer instrument. Both folic acid (FA) and silver nitrate (AgNO3) solutions were prepared in order to obtain MMT-ODA micro-particle organoclay-octadecyl amine-folic acid (MMT-ODA-A) and organoclay-octadecyl amine-silver nitrate (MMT-ODA-Ag) suspensions. The final settled residue was produced by drop-wise addition of ethanol to the final complex which was later centrifuged. This step was repeated  3 more times. Organoclay-octadecyl amine-folic acid (MMT-ODA-FA) and organoclay-octadecyl amine-silver nitrate (MMT-ODA-Ag) clays was ground to powdery dust after drying. Physicochemical properties of micro particles were evaluated by TGA and FTIR analyses. Cytotoxic effect of final micro particles (MMT-ODA, MMT-ODA-FA and MMT-ODA-Ag) on live cells were carried out within in vitro assays. WST-1 Cytotoxicity evaluation assay was examined on both mice fibroblast cells (healthy cells) and DLD-1 (breast cancer cell) lines. Dual staining method (propodium Iodide and hoechst 33342) was applied to evaluate apoptotic and necrotic cell death indices in the presence of triple micro particle clays. According results, MMT-ODA-Ag, MMT-ODA-FA and MMT-ODA micro particles were more effective in DLD-1 cells death indexes respectively.