Mikroalglerden nanopartikül üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of nanoparticles from microalgae
Yazar: HASAN CENK AĞBA
Danışman: PROF. DR. MURAT ELİBOL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering
Dizin: Biyoproses = Bioprocess ; Biyosentez = Biosynthesis ; Metal nanopartiküller = Metal nanoparticles ; Mikroalgler = Microalgae ; Nanobiyoteknoloji = Nanobiotechnology

Özet:
Bu tez çalışması kapsamında yeşil sentez yöntemi ile hücre içi ve hücre dışı zengin metobolitler içeren Galdieria sulphuraria mikroalgi kullanılarak titanyum dioksit ve gümüş nanopartikül sentezleme ve kozmetik alanında kullanım potansiyeli araştırılmıştır.
İlk olarak ön optimizasyon çalışmaları doğrultusunda metal çözeltisi konsantrasyonu ile hücre dışı metal: süpernatant ve hücre içi metal: biyokütle oranı iki farklı parametre olarak optimize edilmiştir. Nanopartiküllerin karakterizasyon analizi UV-Vis spektrofotometre, Zeta Sizer Nanorange ve antibakteriyal aktivite testi ile gerçekleştirilmiştir. 3,4 mM Titanyum (IV) bis(amonyum laktat) hidroksit metal çözeltisi derişimi ve 7,8 metal çözeltisi/süpernatant (v/v) oranı ile optimum koşullarda nanopartiküller ile elde edilmiştir. Kontrollü bir şekilde ölçek büyüterek titanyum dioksit nanopartiküller sentezlenmesi için Foto-Biyojenik Nanopartikül Reaktör (FBNP) sistemi kullanılmıştır. Bu reaktör sisteminde sentez sırasında nanopartikül boyut ve stabilitesini etkileyen inkübasyon süresi, pH ve karıştırma hızı parametleri optimize edilmiştir. Bu çalışma doğrultusunda pH 8,5'te 285 rpm karıştırma hızı ve 22 dakikalık inkübasyon süresi sonunda ortalama 120 nm çapında nanopartikül üretilmiştir. Optimum koşullarda sentezlenen titanyum dioksit nanopartiküllerinin karakterizasyonu işlemi gerçekleştirilerek kozmetik alanda kullanım potansiyelleri in vitro hücre kültürü denemeleri ile incelenmiştir. Anahtar sözcükler: Metalik nanopartikül, Galdieria sulphuraria, yeşil sentez, karakterizasyon, biyoreaktör, kozmetik

Abstract:
In this thesis, the aim is to investigate green synthesis of titanium dioxide and silver nanoparticle from Galdieria sulphuraria microalgae that containing rich intracellular and extracellular metabolites and potential use in cosmetics.
At first step, in the line with preliminary optimization studies, extracellular metal: supernatant ratio and intracellular metal: biomass ratio with metal solution concentration as two different parameters were optimized. The characterization analysis of nanoparticles was carried out with UV-Vis spectrophotometer, Zetasizer Nano Range, and antibacterial activity test. Nanoparticles synthesized under optimum conditions with 3,4 mM Titanium (IV) bis (ammonium lactate) dihydroxide metal solution concentration and 7,8 metal solution/ supernatant (v/v) ratio. Photo-Biogenic Nanoparticle Reactor (FBNP) system was used to synthesize titanium dioxide nanoparticles by scaling up in a controlled manner. In this reactor system, incubation time, pH and mixing rate parameters that affect on nanoparticle size and stability were optimized. In reactor system, titanium nanoparticles with an average of 120 nm diameter were produced after 22 minutes incubation period at a pH of 8,5 at 285 rpm. Titanium dioxide nanoparticles produced under optimum conditions were characterized and the potential use in cosmetics was also investigated by in vitro cell culture assays. Keyword: Metallic nanoparticle, Galdieria sulphuraria, green synthesis, characterization, bioreactor, cosmetics