Protein adsorpsiyonu
Protein adsorption
Yazar: İMREN EKİNGEN
Danışman: YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM DOĞAN
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Kimya Mühendisliği = Chemical Engineering

Özet:
Protein moleküllerinin adsorpsiyonu son yıllarda biyoloji, biyoteknoloji, biyokimya mühendisliği ve çevre bilimi gibi daha birçok alanda önemli rol oynamaya başlamıştır. Protein adsorpsiyonunda kullanılabilecek biyouyumlu malzemelerin en önemlisi hidroksiapatitdir (HAP). Biyolojik moleküllerin ayrılmasında yaygın olarak kullanılan HAP, biyouyumluluğu, kemikle olan kimyasal ve yapısal benzerlikleri nedeniyle tercih edilmektedir.Bu çalışmada farklı koşullarda üretilen ve BET ve FTIR analizleri ile karakterize edilen hidroksiapatitit (Ca10(PO4)6OH2, HAP) üzerine BSA ( bovine serum albumin) proteinin adsorpsiyonunun uygulanabilirliği araştırılmıştır.Adsorpsiyon deneyleri 37?C'de, pH 7.4 ve pH 6.0'da gerçekleştirilmiştir. Deneylerde denge süresi yaklaşık 20 saat olarak alınmıştır. Endüstriyel polimer katkılı üretilen ve sinterlenen adsorbanların adsorpsiyon kapasitesi artan polimer konsantrasyonu ile azalmıştır. Sinterleme sıcaklığının arttırılması da adsorpsiyon kapasitesini azaltmıştır. Diğer yandan adsorbanın üretim sıcaklığının düşürülmesi adsorpsiyon kapasitesini arttırmıştır.Denge verilerinin Langmuir ve Freundlich adsorpsiyon izotermlerine uygunluğu araştırılmıştır. Çalışma şartlarında BSA'nın adsorpsiyon izoterminin Langmuir adsorpsiyon izotermine daha uygun olduğu bulunmuştur.BSA adsorpsiyonu yalancı birinci derece (pseudo first order) ve yalancı ikinci derece (pseudo second order) kinetik modelleriyle açıklanmıştır. Deneysel sonuçlara göre BSA adsorpsiyon kinetiğinin yalancı ikinci derece kinetiğine daha fazla uygun olduğu bulunmuştur.Anahtar kelimeler: Adsorption, hidroksiapatit, BSA, protein, izoterm.

Abstract:
In recent years, adsorption of protein molecules has begun to play an important role in many other areas such as biology, biotechnology, biochemical and environmental science. The most important biocompatible materials that can be used in protein adsorption is hydroxyapatite (Ca10(PO4)6OH2, HAP). HAP that is widely used in separation of biological molecules is preferred because of the biocompatibility, chemical and structural similarities as bone.In this study, HAP crystals produced under different conditions and characterized by BET and FT-IR methods were investigated the applicability of protein adsorption on the BSA (bovin serum albumine).Adsorption experiments was carried out in pH 7.4 and pH 6.0 at 37?C. As a result of the experiments performed, the equilibruim time was taken as approximately 20 hours. Adsorption capacity of adsorbents produced with industrial polymer and sintered decreased with increasing polymer concentration. Increasing the sintering temperature decreased the adsorption capacity. On the other hand the adsorption capacity of adsorbent increased with the lowering of production temperature of the adsorbent.The convenience of the equilibrium data to the Freundlich and Langmuir adsorption isotherms were analyzed. It was determined that Langmuir isotherm fit well the adsorption isotherm of BSA.Pseudo-first-order and pseudo-second-order adsorption kinetic models were used to establish BSA adsorption. Evaluation of the data showed that the pseudo-second-order kinetic model is the most convenient model to represent the adsorption kineticKeyword: Adsorption, hydroxyapatite, BSA, protein, isotherm.