Biyomedikal uygulamalar için fonksiyonel manyetik nanoparçacıkların üretimi ve polarizasyon optiği yöntemiyle karakterizasyonu
Production of functional magnetic nanoparticles and characterization with optical polarization method for biomedical applications
Yazar: SELMA KÖKLÜ
Danışman: YRD. DOÇ. DR. YAVUZ ÖZTÜRK
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Teknolojiler Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2016
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Manyetik nano parçacıklar son yıllarda büyük ilgi odağı olmuştur. Manyetik alana karşı sergiledikleri davranışlar ve ayarlanabilen boyutları ile DNA ve Protein gibi moleküller ile biyo uyumlu şekilde yapabildikleri bağlanmalar sayesinde optik, elektronik, tıp, ilaç taşıma, hastalıkların tanı ve tedavisi gibi birçok alan için umut vericidir. Bu sebeplerle, çalışma içeriğinde manyetik nanoparçacıkların üretimi, fonksiyonelleştirilmesi, karakterizasyonu yapılmıştır. Ayrıca DNA ile bağlanması sonucu verdiği manyeto-optik etkileri araştırılmıştır. Nano parçacık üretimi ortak çöktürme yöntemiyle daha küçük boyut elde edilmesi sebebiyle azot ortamında yapılmıştır. Manyetik nanoparçacıkların çökelmesini önlemek ve diğer moleküller ile aktif olarak bağlanmasını sağlamak üzere yapılan araştırmalar sonucu üretilen manyetit (Fe3O4) parçacıklarının yüzeyi TMA, Oleik asit, APTES gibi moleküller ile işlevselleştirilmiştir. Sentezlenen manyetik nanoparçacıkların içindeki makro boyutta olan parçacıklar santrifüj yöntemiyle ayrılmıştır. Manyetit nanoparçacıkların boyut analizi, yapısal tayini, manyetik karakteristiği ve manyeto-optik özellikleri sırasıyla DLS, XRD, VSM ve bu çalışma kapsamında tasarlanan çift soğrulma spektroskopi ölçüm sistemi ile incelenmiştir. Aynı zamanda, çift iplikli DNA (dsDNA) ve tek iplikli DNA (ssDNA) ile manyetik nanoparçacık sistemleri birleştirilmiş ve uygulanan farklı manyetik alan değerleri için polarizasyona bağlı manyeto-optik özellikleri üzerine çalışma genişletilmiştir.
Anahtar sözcükler: Manyetik nanoparçacık, Fe3O4, çift soğrulma, çift iplikli DNA, tek iplikli DNA, manyeto-optik

Abstract:
Magnetic nanoparticles attracted most of the attention in recent years. They have properties such as magnetic behavior exhibited towards the magnetic field and  attachment to molecules such as DNA and proteins with bio-compatibility. In addition, they have adjustable size which is promising to many areas  such as optics, electronics, medicine, drug delivery, diagnosis and treatment of disease. Therefore, in this study the production, functionalization, and characterization of magnetic nanoparticles were done. Magneto-optic effects of nanoparticles were also investigated while binding with DNA. Production of nanoparticles were realized in nitrogen atmosphere due to the obtained smaller size of the nanoparticles by using co-precipitation method. The surface of produced magnetite (Fe3O4) particles were functionalized with molecules such as TMA, Oleic acid and APTES to prevent the precipitation and to bind them with the other molecules actively. Macro sized particles that are within the synthesized magnetic nanoparticles were separated by centrifugal method. Structural, size and magnetic characteristics and magneto-optical properties of magnetite nanoparticles were analyzed by DLS, XRD, VSM and dichroism spectroscopy measurement system which was designed in this study respectively. At the same time, double-stranded DNA (dsDNA) and single-stranded DNA (ssDNA) were combined with magnetic nanoparticles. Also, the study was extended to magneto- optical properties of this combined systems with polarization dependent for applied different magnetic field values.
Keywords: Magnetic nanoparticles, Fe3O4, dichroism, ds-DNA, ss-DNA, magneto-optic.