Yeşil ve ölçeklenebilir bir yöntem kullanılarak karragenan kaplı gümüş nanoparçacıkların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of carrageenan capped silver nanoparticles using a green and scalable method
Yazar: MİNE KARAYEL
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA YİĞİTOĞLU
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology
Dizin: Kappa-karragenan jel = Kappa-carrageenan gel

Özet:
Bu tez çalışmasında, geleneksel yöntemlere alternatif olarak yeni ve basit bir yöntem olan yeşil sentez metodu kullanılarak gümüş nanoparçacık sentezlenmesi hedeflenmiştir. Aynı zamanda, kullanılan gümüş konsantrasyonunun reaksiyona, elde edilen nanoparçacık büyüklüğüne ve dağılımına nasıl etki ettiği ve sudaki kararlılığını nasıl değiştirdiği incelenerek ileriki çalışmalarda potansiyel kullanımı değerlendirilmiştir. Yeşil bir yöntem ile farklı konsantrasyonlarda gümüş çözeltisi kullanılarak karragenan kaplı gümüş nanoparçacıklar (KA-AgNPs) elde edilmiştir. Çözeltideki karragenan miktarı sabit tutularak farklı derişimlerde gümüş çözeltisi içeren deney grupları oluşturulmuştur. 300-700 nm dalga boyunda karakteristik pikler görülmüş, böylece elde edilen KA-AgNPs'lerin varlığı öncelikle UV-Vis spektroskopisi ile kanıtlanmıştır. X-Ray difraksiyon analizi (XRD) ile herhangi bir safsızlık olmaksızın nanoparçacıklara ait kristalik yapı gösterilmiştir. Termogravimetrik analiz (TGA) ile KA-AgNPs'lerin sıcaklığa bağlı kütle değişimi incelenmiştir. Fourier dönüşümlü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) analizi analiziyle AgNPs'lerin ile karragenan etkileşimi irdelenmiştir. Taramalı elektron mikroskobu (SEM) analizi görüntüleri ile parçacık ve boyut dağılımı gözlemlenmiş, artan gümüş derişimiyle parçacık boyutu küçüldüğü görülmüştür. Nanopartiküllerin enerji dağılımlı X ışını spektroskopisi (EDS) ile elemental dağılımı açıklanmış ve gümüş varlığı gösterilmiştir. Nanoparçacıkların tamamının zeta potansiyeli negatif çıkmış, aynı zamanda sudaki ve NaCl içeren ortamdaki kararlılıkları incelenmiştir. Elde edilen KA-AgNPs'lerin antimikrobiyal aktivitesi sıvı ve katı kültür yöntemleri ile ayrı ayrı incelenmiş ve her iki karakterizasyon testi ile kullanılan gram negatif Escherichia coli ve gram pozitif Staphylococcus aureus bakterileri türleri için antibakyteriyel aktiviteye sahip olduğu görülmüştür.

Abstract:
In this study, it is aimed to synthesize silver nanoparticle using green synthesis method which is a new and simple method as an alternative to traditional methods. At the same time, potential use of silver nanoparticle were evaluated for future studies by examining how the concentration of silver on sytnthesis reaction, nanoparticle size and distribution and how it changes its stability in water. Carrageenan capped silver nanoparticles (CA-AgNPs) were obtained using a green sythesis method with different concentrations of silver solution. AgNPs were formed by keeping the amount of carrageenan in the solution and experimental groups containing different concentrations of silver solution. The characteristic peaks were emerged at about 300-700 nm wavelengths, so the presence of the AgNPs obtained was firstly proven by UV-Vis spectroscopy. The crystalline structure of the nanoparticles were shown with X-Ray difraction analysis (XRD) without any impurities. Temparature dependent mass change of CA-AgNPs was investigated with thermogravimetric analysis (TGA). Interaction of carrageenan and AgNPs were examined by fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR) analysis. Particle and size distribution were observed with scanning electron microscopy (SEM) images, and the particle size decreased with increasing silver concentration. The elemental distribution is explained by energy dispersive spectroscopy (EDS) and the presence of silver was shown. The zeta potential of all nanoparticles were negative, and their stability in water and NaCl solution was investigated. The antimicrobial activity of the nanoparticles were obtained with characterization tests for both liquid and solid culture methods and it was found that they have antibacterial activity for gram negative Escherichia coli and gram positive Staphylococcus aureus bacteria species.