Konsantre güneş ışığı ve mikrodalga yöntemi kullanılarak gümüş nanopartiküllerin fitosentezi, karakterizasyonu, sitotoksisite ve antibakteriyal özelliklerinin değerlendirilmesi
Phytosynthesis of silver nanoparticles using concentrated sunlight and microwave, characterization, evaluation of cytotoxicity and antibacterial behaviours
Yazar: YAĞMUR KÜTÜK
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Geçtiğimiz birkaç yıl boyunca, nanoteknoloji alanında, anti-enflamatuar, antimikrobiyal, antikanserojenik veya katalitik aktivite gibi potansiyel gösteren bitkilere ilgi artmaktadır. Gümüş nanopartiküllerin, çeşitli biyomedikal uygulamalar için uygun, önemli ve umut verici özelliklere sahip olduğu kabul edilmektedir. Bu tezde, fesleğen, mabet ağacı, havlıcan, kiraz sapı ve farklı 10 bitkiden hazırlanan ekstraktlarla, mikrodalga ve konsantre güneş ışığı kullanılarak, iki farklı yöntemle gümüş nanopartiküllerin fitosentezine  odaklanılmaktadır. Mikrodalga sisteminde, sıcaklık ve zaman parametreleri hızlı bir biyosentez için optimize edildi. Konsantre güneş ışığı sisteminde, ışığın odaklanması ve sentez süresi incelenmiştir. Sentezin sonrasında, UV-vis spektroskopisi ile 450 nm dalga boyunda bir maksimum zirvenin varlığı, AgNP'lerin oluşumunu göstermiştir. Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi analizi ile bitki özütlerinin nanopartikülün sentezini sağlayan indirgeyici ve stabilizasyonu sağlayan fonksiyonel biyomoleküllerini tanımlandı. X ışını kırınımı analizi ile gümüş nanopartiküllerin yüzey merkezli kübik kristal yapıların varlığı tespit edildi. Zeta boyut analizi iki farklı sentez yönteminin ve farklı bitkilerin kullanımı farklı zeta boyutlarında (30 nm - 200 nm arasında) gümüş nanopartiküllerini oluşturduğunu göstermiştir. Fare fibroblast hücre hattında (L929) 0.1 μg / mL ila 5μg / mL arasındaki konsantrasyonlarda hazırlanan gümüş nanopartiküllerin sitotoksisite analizi, tüm konsantrasyon değerlerinin toksisite içermediğini gösterdi. Sentezlenen AgNPlerin hem gram-pozitif Bacillus cereus (ATCC 11778) ve Staphylococcus aureus subsp. aureus (ATCC 25923) hem de gram-negatif Escherichia coli (ATCC 25922) ve Salmonella typhimurium (ATCC 14028) bakterilere karşı antibakteriyal aktivitele gösterdiği gözlenmiştir. Farklı sentez yöntemleri ve farklı bitki seçimleri ile farklı yapısal özellikte ve toksik olmayan, antibakteriyal potansiyele sahip gümüş nanoparçacıkların elde edilmesinin mümkün olduğu sonucuna varılabilir.

Abstract:
During the past few years, there is increasing interest in plants that show potential, such as anti-inflammatory, antimicrobial, anticarcinogenic or catalytic activity, in the field of nanotechnology. Silver nanoparticles were considered to have important and promising characteristics suitable for various biomedical applications. This thesis focuses on the phytosynthesis of silver nanoparticles by using microwave and concentrated sunlight with extracts prepared from basil, ginkgo biloba, galangal, cherry stalk and 10 different plants. In the microwave system, temperature and time parameters were optimized for rapid biosynthesis. In the concentrated sunlight system, the focus of light and synthesis time were examined. Following the synthesis, the presence of a maximum peak at 450 nm wavelength by UV-vis spectroscopy indicated the formation of AgNPs. Fourier transform infrared spectroscopy analysis identified functional biomolecules of plant extracts that provide nanoparticle synthesis, reducing and stabilizing. X-ray diffraction analysis revealed the presence of face-centered cubic crystalline structures of silver nanoparticles. Zeta size analysis showed that the use of two different synthesis methods and different plants produced silver nanoparticles at different zeta sizes (between 30 nm - 200 nm). The cytotoxicity assay of the silver nanoparticles prepared at concentrations between 0.1μg / mL to 5μg / mL on a mouse fibroblast cell line (L929) showed that all concentration values were free of toxicity. The synthesized AgNPs are both gram-positive Bacillus cereus (ATCC 11778) and Staphylococcus aureus subsp. aureus (ATCC 25923) as well as gram-negative Escherichia coli (ATCC 25922) and Salmonella typhimurium (ATCC 14028) have been observed to exhibit antibacterial activities against bacteria.It can be concluded that silver nanoparticles synthesis with different structural properties and non-toxic potential, antibacterial are possible with different synthesis methods and different plant selections.