Fotosensitizör boyar madde içerikli görünür ışıkta uzun süreli etkili antibakteriyel kaplamaların elde edilmesi
Photosensitizer dyed materi̇al content obtaining long-term effective antibacterial coating in visible light
Yazar: RAMAZAN USLU
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ESİN AKARSU
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Antibakteriyel aktivite = Antibacterial activity ; Organik boyar maddeler = Organic dyestuffs ; Singlet oksijen = Singlet oxygen ; Yüzey kaplama = Surface coating

Özet:
Bu çalışmada fotosensitizör (FS) boyar madde içerikli sol-jel yöntemiyle sentezlenen inorganik-organik hibrit, floresan lamba ile aktive edilen antibakteriyel kaplamalar elde edildi. FS boyar madde olarak geniş spektrumlu antibakteriyel özelliğinden dolayı Toluidin Mavisi O (TBO), Metilen Mavisi (MB) ve Rose Bengal (RB) kullanıldı. FS boyar maddeler dimetilsülfoksitte (DMSO) çözündükten sonra 3-izosiyanatopropiltrietoksisilan (IPTES) ile modifikasyonu gerçekleştirildi. Daha sonra 3-glisidiloksipropiltrimetoksisilan (GLYMO) ve farklı silan bileşikleri içeren bağlayıcı sistemleri kullanılarak, IPTES ile modifiye edilen boyar maddeleri içeren kaplama çözeltileri hazırlandı. Bu çözeltiler kullanılarak cam yüzeyleri daldırma yöntemiyle kaplandı ve ısısal olarak sertleştirildi. Kaplamaların, farklı sürelerde günlük hayatta kullanılan floresan lamba ile aktivasyonun sağlanmasıyla antibakteriyel aktiviteleri Escherichia coli (Gram negatif) ve Staphylococous aureus (Gram pozitif) bakteri türlerine karşı incelendi.

Kaplamaların fiziksel özelliklerinin belirlenmesinde sertlik testi, tutunma testi ve su içerisinde bekletildiğinde fiziksel özelliklerinde değişimin olup olmadığının gözlenmesi gibi yöntemler kullanıldı. FS boyar maddelerin IPTES ile modifikasyonu FT-IR, 1H-NMR, 13C-NMR ile aydınlatıldı. Kaplamaların karakterizasyonu için ışık geçirgenliğinin belirlenmesinde UV-VIS-NIR, kaplama morfolojisi ve kaplama kalınlığının belirlenmesinde SEM, elementel kompozisyonun belirlenmesinde EDX teknikleri kullanıldı.

Sonuç olarak, mekanik özellikleri günlük yaşamın şartlarına dayanacak seviyede olan, su ve kimyasal madde kullanmadan kendiliğinden hijyen sağlayan, beyaz ışıkta uzun süreli etkili, antibakteriyel özelliğe sahip kaplama materyali geliştirildi.

Abstract:
In this study, antibacterial coatings, inorganic-organic hybrid, activated by fluorescent lamps and synthesized using a photosensitizer (PS) dye-containing sol-gel method, have been obtained. Toluidine Blue O (TBO), Methylene Blue (MB) and Rose Bengal (RB) have been used because of its broad spectrum antibacterial properties as PS dye material. Investigation of antibacterial properties of coatings have conducted against Escherichia coli (Gram negative), Staphylococous aureus (Gram positive) bacteria strain. In this study, modifications of PS dye material have been performed with 3-isocyanatopropyltriethoxysilane (IPTES) in Dimethylsulfoxide (DMSO). Then, using a binder system containing 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GLYMO) and different silane compounds, have been prepared with coating solutions containing IPTES modified dye materials, this coating solution used glass surfaces have been coated by dipping method followed by curing process. Antibacterial activities have been investigated by activating the coatings with ordinary fluorescent lamps in different time periods.

Hardness tests, adhesion tests, observations of changes in physical properties in water have been used to determine the physical properties of the coatings. The modification of the PS dye material with IPTES has been characterized by Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), 13C and 1H Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy. UV-VIS-NIR Spectroscopy has been used for determining the light transmittance the characterization of the coatings, SEM techniques have been used for determining the coating composition morphology and coating thickness, EDX have been used for determining elemental composition.

Consequently, an antibacterial coating material which has a long term effect under white light and sufficient mechanical properties to endure the conditions of daily life and which can provide self-hygiene without using water and chemicals.