Plazmonik nanokubbeler üzerinde yüzeyde zenginleştirilmiş raman saçılmasına dayalı protein tayini
Protein detection on plasmonic nanodomes based on surface-enhanced raman scattering
Yazar: ADİLE TOSUN
Danışman: DOÇ. DR. MEHMET KAHRAMAN
Gaziantep Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Nanoteknoloji = Nanotechnology ; Protein analizleri = Protein analysis ; Raman spektroskopisi = Raman spectroscopy

Özet:
Yüzeyde zenginleştirilmiş Raman saçılması (YZRS) günümüzde kimyasal ve biyolojik moleküllerin ve yapıların tespiti ve karakterizasyonu için kullanılan güçlü bir tekniktir. Proteinlerin hızlı, hassas ve doğru tespiti hem klinik uygulamalarda hem de endüstriyel uygulamalarda son derece önem arz etmektedir.  Bu tezde plazmonik nanokubbeler üzerinde YZRS dayalı protein tespiti araştırıldı. Bu amaç için öncelikle plazmonik gümüş nanokubbeler (AgNDs) elde edildi. AgNDs hazırlamak için öncelikle 1600 nm büyüklüğünde latex parçacıkları iletim derleme yöntemi ile cam lam yüzeyine düzenli bir şekilde biriktirildi.  Oluşan latex parçacıkları filminin üzerine polidimetilsiloksan (PDMS) dökülerek sıcaklıkla polimerleşmesi sağlandı. Polimerleşen PDMS film yüzeyinden sökülerek PDMS üzerinde nanoçukurçuklar elde edildi. Elde edilen PDMS nanoçukurcuklar AgNDs hazırlamak için kalıp olarak kullanıldı. PDMS nanoçukurcuklar elektrokimyasal kaplama ile Ag ile doldurularak AgNDs elde edildi. Elde edilen AgNDs Taramalı Elektron Mikrokopu (SEM) ve Atomik Kuvvet Mikroskopu (AFM) ile karakterize edildi. Hazırlanan AgNDs protein tayininde YZRS substratı olarak kullanıldı. AgNDs protein tespitinde kullanılabilirliğini test etmek için model proteinler kullanıldı. Bu amaç için farklı derişimlerdeki proteinler AgNDs üzerine damlatılarak YZRS spektrumları alındı. Elde edilen YZRS spektrumlarının tekrarlanabilirliğinin iyi olduğu belirlendi. En düşük tespit derişimi belirlemek için azalan derişimlerdeki protein çözeltilerini AgNDs üzerine damlatarak YZRS spektrumları alındı. Elde edilen sonuçlar, proteinlerin yükünden ve büyüklüğünden bağımsız 0.05 µg/mL'ye kadar proteinlerin tespitinin yapılabileceğini gösterdi.

Abstract:
Surface-enhanced Raman scattering (SERS) is a powerful technique used today for the detection and characterization of chemical and biological molecules and structures. Rapid, sensitive and accurate detection of proteins is significant in both clinical and industrial applications. In this thesis, SERS-based protein detection on plasmonic nanodomes is investigated. For this purpose, plasmonic silver nanodomes (AgNDs) are first obtained. To prepare AgNDs, 1600 nm latex particles are first deposited uniformly on a glass slide using convective-assembly method. Polydimethylsiloxane (PDMS) is poured onto prepared latex particles film and polymerized by temperature. The polymerized PDMS is removed from the surface of the film to obtain nanovoids on the PDMS. The obtained PDMS nanovoids are used as molds to prepare AgNDs. The PDMS nanovoids are filled with Ag by electrochemical coating to obtain AgNDs. The obtained AgNDs are characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM) and Atomic Force Microscopy (AFM). The prepared AgNDs are used as SERS substrates for the protein detection. Model proteins are used to test the performance of AgNDs in protein detection. For this purpose, SERS spectra are obtained by dropping the proteins at different concentrations on AgNDs. It is determined that the reproducibility of the obtained SERS spectra is good. SERS spectra are obtained by dropping protein solutions in decreasing concentrations on AgNDs to determine the lowest detection concentration. The results demonstrate that, a detection limit down to 0.05 μg/mL of proteins could be detected regardless of the protein type and size.