Katı destek yüzeyleri üzerine kolloidal yapıların mikro ve nano desenlenmesi ve onların fonksiyonlandırılması
Micro and nanopatterning of colloidal structures onto solid substrates and their functionalization
Yazar: MUSTAFA ÖZMEN
Danışman: PROF. DR. MUSTAFA ERSÖZ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2011
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Biyofilmler = Biofilms ; Kolloidler = Colloids

Özet:
Yapılan bu çalışmada katı yüzeyler üzerine hazırlanacak olan kolloid desenleri mikrokontak printing metodu kullanılarak hazırlanmıştır. Ardından desenlenmiş kolloid üzerine biyomolekülün adsorpsiyonu incelenmiştir. Uygulama kısmında ise maya ve klorella hücrelerinin katı yüzey üzerinde biyofilm oluşturması araştırılmış ve tabakalı kaplama metodu kullanılarak biyofilmin yüzeyde desenlerinin oluşturulması ve oluşan desenin çözelti ortamına aktarılması gerçekleştirilmiştir.Bu çalışmada yüzeylerin temizlenmesi ve aktifleştirilmesi için RCA prosedürü uygulanmıştır. Mikrokontakt baskılama metodu için master kalıplar, Hull Üniversitesi Fizik Bölümü Laser Laboratuvarında hazırlanmıştır. Kolloidal madde olarak PMMA-AAc sentezi yapılmış ve yaklaşık 250-350 nm boyutta küresel kolloid kürecikleri elde edilmiştir. Sentezlenen kolloidal maddenin katı yüzey üzerine mikrokontakt baskılama işleminden sonra FITC-Albumin biyomateryalinin kolloid deseninin üzerine adsorplanması amaçlanmıştır.Ayrıca FITC-Albumin biyomateryalinin katı yüzey üzerine kolloid kullanmadan doğrudan mikrokontakt baskılama metodu ile desenlenmesi de gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla negatif yüklü yüzey pozitif yüklü bir polielektrolit kullanılarak FITC-Albuminin yüzeye desenlenmesi elektrostatik olarak kolaylaştırılmıştır.Çalışmanın uygulama aşamasında katı yüzey üzerinde tabakalı kaplama metodu kullanılarak maya ve klorella hücrelerinin biyofilmi oluşturulmaya çalışılmıştır. Ayrıca maya hücrelerinin biyofilm deseni katı yüzey üzerinde oluşturulmaya çalışılmıştır. Bunun için ticari olarak temin edilmiş grid yapılar kullanılmıştır. Elde edilen biyofilm deseni çözelti ortamına aktarılmış ve biyofilmin yapısının bozulmadığı ve aktivitesini halen koruduğu gözlenmiştir. Yüzeylerin karakterizasyonu için atomik kuvvet mikroskobu, su temas açısı ölçüm cihazı, optik ve floresans mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Kolloid yüzeyinin ve biyomateryallerin yük yoğunlukları için ise zeta potansiyel ölçüm cihazı kullanılmıştır.

Abstract:
In this study, colloid patterns were prepared by using microcontact printing technique. Then adsorption of biomolecule on patterned colloid was investigated. In application part, we examined formation of biofilm of yeast and chlorella cells onto solid substrate and patterning of biofilm by using layer-by-layer technique and cleaving of pattern into solution was achived.In this work, RCA procedure was used for cleaning and activation of surfaces. Master stamps used for microcontact printing method was prepared from Hull University Department of Physics Laser Lab. PMMA-AAc was synthesized as colloidal subtance and we obtained spherical colloids whose diameter was approximately 250-350 nm. We aimed that adsorption of FITC-Albumin biomaterial onto patterned colloid after microcontact printing method.Also FITC-Albumin biomaterial was patterned onto solid substrate by using microcontact printing technique without using colloid. Thus, negatively charged surface was introduced with pozitively charged polyelectrolyte and by this way FITC-Albumin was patterned easily via electrostatic interactions.In the application section of work, formation of biofilm was achieved by using layer-by-layer technique. We monitored the biofilm of yeast and chlorella on surface. Then, we tried to get yeast biofilm pattern onto the solid substrate. For this, we used grid structures purchased commercially. We transferred the patterned biofilm to solution and noticed that the structure and activity of biofilm were stable. We used atomic force microscopy, contact angle measurement, optic and fluorescence microscop and scanning electron microscope for the characterization of surfaces. Zeta potential measurements were used for the surface charges of colloid and biomaterials.