Yüksek manyetik özellikli demir nanoparçacıklarının nanoküre litografisi kullanarak üretilmesi
Fabrication of highly magnetic iron nanoparticles using nanosphere lithography
Yazar: ELİF LÜLEK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ YAVUZ NURİ ERTAŞ
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı / Nanoteknoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology

Özet:
Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), iyonize radyasyon içermeyen ve klinik olarak nispeten kolay erişilebilir bir yöntemdir. Sağlıklı ve hasta dokular arasındaki kontrast farkının geliştirilmesiyle hastalıklı dokulara teşhis konulması daha doğru olmaktadır. Bu sebeple bu kontrast farkını arttıracak kontrast malzemelerine olan ihtiyaç gün geçtikçe artmaktadır. MRG' de elde edilen görüntüler T1-T2 veya proton ağırlıklı olarak karşımıza çıkmaktadır. T2 ağırlıklı görüntülerin elde edilebilmesi için sıklıkla demir bazlı kontrast ajanları araştırılmaktadır. Klinikte kullanılan demir bazlı kontrast ajanlarının yetersiz kısımlarını teşhis edip çözmeye yönelik uygulamalar eşliğinde bu tez çalışmasında biyouyumlu, ıslak-kimyasal üretim süreçlerinden arındırılmış, sentezi ve tekrarlanabilirliği yüksek silisyum dioksit kaplı demir oksit nanopartiküllerinin (Fe@SiO2) nanoküre litografisi kullanılarak üretilmesi önerilmiştir. Üretilen nanopartiküllerin karakterizasyonu ve manyetik davranışları incelenmiştir. T2 kontrast ajanı olarak kullanılabilirliğinin kanıtlanması için gevşeme çalışmaları yapılmıştır. Sonuç olarak üretilen Fe@SiO2 nanopartiküllerinin 5K sıcaklık değerinde 82 emu/g satürasyon manyetizasyonu sergilediği gösterilmiştir. Gevşeme çalışmaları sonucunda artan Fe@SiO2 konsantrasyonlarında elde edilen negatif kontrastın arttığı ve r2= 30 mM-1s-1 olarak bulunmuştur. Bu sonuçlar, üretilen nanopartiküllerin geliştirilebilir bir kontrast ajanı adayı olduğunu göstermektedir. 
Anahtar Kelimeler: Demir oksit, Nanoküre litografisi, MRG, Kontrast ajan.

Abstract:
Magnetic resonance imaging (MRI) is a non-ionizing radiation imaging technique that can be used in healthcare situations with relative ease. By increasing the contrast difference between healthy and sick tissues, it is possible to diagnose diseased tissues with greater accuracy. As a result, the demand for contrast materials that will increase this contrast difference is growing by the day. T1-T2 or proton-weighted images are produced by MRI. T2-weighted images are frequently obtained using iron-based contrast agents. In this thesis, it is proposed to use nanosphere lithography to produce biocompatible, free-of-wet-chemical production processes, high synthesis, and reproducibility silicon dioxide-coated iron oxide nanoparticles (Fe@SiO2), along with applications for diagnosing and solving insufficient parts of iron-based contrast agents used in the clinic. The magnetic behavior and characterization of the produced nanoparticles were investigated. Its suitability as a T2 contrast agent has been demonstrated through relaxation studies. As a result, the produced Fe@SiO2 nanoparticles have a saturation magnetization of 82 emu/g at 5K temperature. Relaxation studies revealed that the contrast increased with increasing Fe@SiO2 concentrations, with r2= 30 mM-1s-1. These results suggest that the nanoparticles produced are a viable candidate for developable contrast agents.
Keywords: Iron oxide, Nanosphere lithography, MRI, Contrast agent.