Yüzey zenginleştirilmiş raman spektroskopisi (SERS) yaklaşımı ile farklı hücre tiplerinin tanımlanması
Detection of different cell types through surface enhanced raman spectroscopy (SERS) approach
Yazar: SEDA TARHAN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET YILMAZ
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Proses ve Reaktör Tasarımı Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Amaç: Bu tez çalışmasında sağlıklı ve kanserli akciğer hücre modelleri (MRC5 ve A549), sağlıklı meme (MCF-10A), kanserli bağırsak ( CACO2) ve kanserli meme (MCF7)  hücreleri polidopamin (PDOP) aracılığı ile altın nanopartiküller (AuNPs) ile dekore edilmesi ve bu sistemin altın nanoçubuk dizinler (gold nanorod arrays, GNAs) ile bir araya getirilerek farklı hücre tiplerinin yüzey zenginleştirilmiş Raman spektroskopisi (surface-enhanced Raman spectroscpy, SERS) ile tanımlanması amaçlanmıştır.
Yöntem: GNA yüzeyler eğik açı biriktirme (oblique angle deposition, OAD) ve AuNP ise sitrat indirgeme yöntemi ile üretilmiştir. Beş farklı hücre uygun besi ortamlarında üretilmiş ve hücre yüzeyleri dopamininin oksidatif polimerizayonu yoluyla konformal olarak PDOP ile kaplanmış ve GNA yüzey üzerinden hücrelerden haritalama yaklaşımıyla SERS spektrumları alınmıştır. Karşılaştırma amacıyla benzer yaklaşım alüminyum folyo ve düz altın yüzeylere uygulanmıştır. Optimum koşullarda elde edilen sistemlerden alınan SERS spektrumları 
Bulgular: OAD yaklaşımı ile GNA yüzeyler istenilen morfolojide üretilmiş ve PDOP kaplanan hücreler AuNP ile kolaylıkla dekore edilmiştir. AuNP ile dekore edilmiş hücrelerin GNA ile bir araya getirilmesi sonucu SERS sinyallerinde önemli iyileşmeler gözlenmiştir. Uygulanan farklı kemometrik analizler ile üretilen sistemler ile hücre tanısının SERS yaklaşımı ile yapılabileceği açık bir şekilde ortaya konmuştur. 
Sonuç: AuNP ile dekore edilmiş hücrelerin GNA ile bir araya getirilmesi sonucu elde edilen SERS sinyalleri ile beş farklı hücre tipi için farklılaşma elde edilmiştir. Bu sistem ve SERS yaklaşımı ile alınan sinyaller ayrıntılı istatiksel analizler yapılmıştır. Sonuç olarak hücre tanısının belirtilen yollarla gerçekleştirileceği görülmüştür.

Abstract:
Objective: In this thesis study, healthy and cancerous lung cell models (MRC5 and A549), healthy breast (MCF-10A), cancerous intestine (CACO2) and cancerous breast (MCF7) cells were decorated with gold nanoparticles (AuNPs) through polydopamine (PDOP). It is aimed to identify different cell types by surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) by combining this system with gold nanorod arrays (GNAs).
Method: GNA surfaces were produced by oblique angle deposition (OAD) and AuNP by citrate reduction method. Five different cells were grown in suitable nutrient media and their cell membrane were conformally coated with a PDOP layer via the oxidative polymerization of dopamine, and SERS spectra were obtained from the cells via the GNA surface mapping approach. For comparison, a similar approach has been applied to aluminum foil and flat gold surfaces. SERS spectra from systems obtained under optimum conditions
Results: With the OAD approach, GNA surfaces were produced in the desired morphology and PDOP coated cells were easily decorated with AuNP. Significant improvements in SERS signals were observed as a result of combining AuNP-decorated cells with GNA. Different chemometric analyzes have been aplied to applied the produced systems. It has been clearly demonstrated that cell diagnosis can be performed with the SERS approach.
Conclusion: With the SERS signals obtained by combining AuNP-decorated cells with GNA, differentiation was obtained for five different cell types. Detailed statistical analyzes of the signals received with this system and SERS approach were made. As a result, it has been observed that cell diagnosis will be performed in the specified ways.