Pyronin Bileşikleri ve çok duvarlı karbon nanotüp kullanılarak Protamin tayin sistemi ve optimizasyon çalışmaları
Protamine detection system and optimization studies using Pyronin compounds and multi-walled carbon nanotubes
Yazar: MAKBULE YİĞİT
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ TUĞBA BAYRAKTUTAN
Iğdır Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik ve Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Absorpsiyon = Absorption ; Biyosensörler = Biosensors ; Karbon nanotüp = Carbon nanotube ; Pironin = Pyronin ; Protaminler = Protamines

Özet:
Bu tez kapsamında, Protamin tayini için Pyronin boya bileşikleri ve karboksilik asit ile işlevselleştirilmiş karbon nanotüp (COO—MWCNT) kullanılarak bir sensör sistemi tasarlandı. Bu sensör sisteminin davranışları; konsantrasyon, sıcaklık, pH, tersinirlik ve zaman gibi çeşitli parametrelere bağlı olarak incelendi. Sensör sistemi UV-gör bölge absorpsiyon spektroskopisi kullanılarak takip edildi. Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) görüntüleri kullanılarak etkileşimler karakterize edildi.
Fizyolojik pH ortamında (pH7,0, 21 C ̊oda sıcaklığı) Pyronin boya bileşiklerinin artan konsantrasyonuna göre absorpsiyon spektrumları alınarak, çalışmaya uygun konsantrasyonlar belirlendi. Pyronin B (PyB) ve Pyronin Y (PyY) bileşiklerinin belirlenen konsantrasyonlardaki absorpsiyon şiddeti, artan COO—MWCNT konsantrasyonuna bağlı olarak azaldı. COO—MWCNT'nin yüksek konsantrasyonlarında ise boya bileşikleri absorpsiyon özelliklerini kaybetti. PyB ve PyY bileşiklerinin, COO—MWCNT tabakalarına adsorpsiyonu da tartışıldı. Boya bileşiklerinin COO—MWCNT üzerine adsorpsiyonu için en uygun izoterm Langmuir olarak belirlendi (R2 = ≥ 0.9).Aynı şekilde, Protamin bileşiği de COO—MWCNT'nin değişen konsantrasyonlarıyla titre edildi ve COO—MWCNT tabakalarına adsorpsiyon prosesi incelendi. Adsorpsiyon prosesinin Langmuir adsorpsiyon izotermiyle uyumlu olduğu belirlendi. 
PyB ve PyY ile Protamin arasında yarışmalı bir adsorpsiyon prosesi olduğu termodinamik verilerle de doğrulandı. Ortama protamin ilavesi ile PyB ve PyY bileşiklerinin absorpsiyon özelliklerini geri kazandığı belirlendi. Kalibrasyon eğrileri kullanılarak çözelti ortamında protamin tayini için limit saptama sınırları (LOD) belirlendi ve literatürle karşılaştırıldı.
Tasarlanan sensör sistemi on-off sensör sistemlerine bir örnektir. Bu tez çalışmasında protamin bileşiğinin çözelti ortamında tayini için bir sensör sistemi sunuldu ve konsantrasyon, sıcaklık, pH gibi parametrelerden nasıl etkilendiği belirlendi.

Abstract:
In this thesis, a sensor system was designed for Protamine determination using Pyronin dye compounds and carboxylic acid functionalized carbon nanotube (COO—MWCNT). The behavior of this sensor system; It was examined depending on various parameters such as concentration, temperature, pH, reversibility and time. The sensor system was monitored using UV-vis absorption spectroscopy. Interactions were characterized using Transmission Electron Microscope (TEM) images.
Appropriate concentrations were determined by taking the absorption spectra according to the increasing concentration of Pyronin dye in a physiological pH environment (pH 7, 21 C ̊room temperature). The absorbance intensity of Pyronin B (PyB) and Pyronin Y (PyY) compounds at the determined concentrations changed and decreased depending on the increasing COO—MWCNT concentration. At high concentrations of COO—MWCNT, the dye compounds lost their absorbance properties. The adsorption of PyB and PyY compounds to COO—MWCNT sheets is also discussed. Langmuir was determined as the most suitable isotherm for the adsorption of dye compounds on COO—MWCNT(R2  ≥ 0.9). Likewise, the Protamine was titrated with varying concentrations of COO—MWCNT and studied the adsorption process on COO—MWCNT sheets. The adsorption process was found to be compatible with the Langmuir adsorption isotherm.
A competitive adsorption process between PyB and PyY and Protamine was also confirmed by thermodynamic data. With the addition of protamine to the medium, PyB and PyY compounds regained their lost absorbance properties. Limit detection limits (LOD) were determined for the protamine in aqua media using the calibration curves and compared with the literature.
The designed sensor system is an example of on-off sensor systems. In this thesis, a sensor system was presented for the determination of protamine compound in solution medium and how it was affected by parameters such as concentration, temperature, pH was determined.