Kendiliğinden düzenlenme yöntemiyle biyouyumlu yüzey tasarımı
Design of a biocompatible surface by self assembly method
Yazar: ADEM ZENGİN
Danışman: PROF. DR. TUNCER ÇAYKARA
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu çalışmada, sırasıyla 3-glisidoksipropildimetilmetoksisilan (MAES), 3-glisidoksipropilmetildimetoksisilan (DAES) ve bis (3-aminopropil) sonlu poli (dimetilsiloksan) (PDMS) molekülleri kullanılarak Si(100) yüzeyleri üzerine kendiliğinden düzenlenen tekli ve çoklu tabakalar hazırlanmıştır. MAES'ın silikon yüzeyinde tek tabaka oluşturduğu, DAES ise silikon yüzeyinde çoklu tabakalar oluşturarak düzenlendiği belirlenmiştir. İkinci aşamada hazırlanan epoksi sonlu yüzeyler üzerine PDMS kovalent olarak bağlanmıştır. Hazırlanan yüzeylerin karakterizasyonu atomik kuvvet mikroskobu(AFM), elipsometre, Fourier Transform İnfrared spektroskopisi (FTIR), X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve su değme açısı ölçümleri kullanılarak yapılmıştır. XPS spektrumunda bulunan C1s ve N1s pikleri MAES, DAES, MAES-PDMS, DAES-PDMS moleküllerinin silikon yüzeyine kovalent olarak bağlandığını göstermektedir. MAES, DAES ve bu yüzeyler üzerindeki polimerik tabakaların ortalama kalınlıkları sırasıyla 0.8 nm, 2.9 nm, 4.8 nm ve 5.4 nm olarak belirlenmiştir. MAES, DAES, MAES-PDMS, DAES-PDMS tekli ve çoklu tabakaların su değme açıları sırasıyla 600, 430, 730 ve 630 olarak belirlenmiştir. AFM analizi, hazırlanan her bir yüzeyin farklı topografi ve RMS değerine sahip olduğunu göstermiştir. Polimer katkılı ve amino uçlu yüzeyler üzerine protein adsorpsiyonu protein-A kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Hazırlanan yüzeylerin antijen-antibadi etkileşmesi ise Flüoresans etiketli anti-hIgG kullanılarak gerçekleştirilmiştir ve yüzey desenindeki değişiklikler Flüoresans mikroskobu kullanılarak belirlenmiştir. Hazırlanan amin sonlu yüzeyler antijen/antibadi etkileşimde kullanılabileceği gibi DNA, hücre, enzim immobilizasyonunda da kullanılabilir.

Abstract:
In this study, self assembled monolayers and multilayers were prepared by using 3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane(MAES), 3-glycidoxypropyldimethoxymethylsilane (DAES) and bis (3-aminopropyl) terminated poly(dimethylsiloxane) (PDMS), respectively. It was determined that MAES was self assembled as a monolayer while DAES was self assembled as a multilayer on silicon surface. At the second step, PDMS was covalently attached to the prepared epoxy terminated surfaces. Surface analysis of the prepared surfaces was done by atomik force microscopy (AFM), ellipsometry, Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy and contact angle measurements. The C1s and N1s peaks in the XPS spectrum indicated that MAES, DAES, MAES-PDMS, DAES-PDMS covalently attached to the silicon surface. Avarage thickness of MAES, DAES and polymeric layers on these surfaces was 0.8 nm, 2.9 nm, 4.8 nm, 5.4 nm, respectively. The water contact angle of MAES, DAES, MAES-PDMS, DAES-PDMS monolayer and multilayers was determined to be as 600, 430, 730 and 620 respectively. AFM analysis showed that each surface had different surface topography and RMS value. Furthermore, protein adsorption studies were carried out by amino terminated surfaces. The interactions between antigen and antibody on the prepared surfaces were also observed by using fluorescein labeled anti-hIgG. The differences of fluoresans images were detected by Fluoresans Microscopy. The prepared amino terminated surfaces may be used for DNA, cell, enzyme immobilization as well as antigen/antibody interaction.