Ag-Cu bimetalik nanopartiküllerin Ocimum basilicum L. ekstraktı kullanılarak sentezi ve antimikrobiyal aktivitelerinin değerlendirilmesi
Synthesis of Ag-Cu bimetallic nanoparticles using Ocimum basilicum L. extract and evaluation of their antimicrobial activity
Yazar: FATIMAH ABBAS FADHIL ALBAYATI
Danışman: DOÇ. DR. FATİH ERCİ
Necmettin Erbakan Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Bimetalik nanopartiküller, iki metal arasında baskın olan bifonksiyonel veya sinerjik etkileri sergileyen ve gelişmiş elektronik, katalitik ve optik özelliklere sahip olan bir yapıya sahiptir. Toksik ve zararlı kimyasal reaktiflerin kullanılmaması nedeniyle yeşil sentetik yöntemler büyük ilgi görmektedir. Bu çalışmada, çevre dostu ve biyouyumlu bir hazırlama yöntemi ile gümüş nanopartiküller (AgNP), bakır nanopartiküller (CuNP) ve gümüş-bakır bimetalik nanopartiküller (Ag-Cu NP) sentezlenmesi hedeflenmiştir. Nanoparitküller Ocimum basilicum L. ekstraktı kullanılarak sentezlenmiştir. Hazırlanan nanopartiküllerin karakterizasyonu X-ışını kırınımı (XRD), ultraviyole-görünür ışık spektroskopisi (UV-Vis), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopi (FTIR) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) dahil olmak üzere bir dizi spektroskopik ve mikroskopik teknikler kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Sentezlenen AgNP'lerin UV-Vis analizi sonucunda 427 nm dalga boyunda belirgin bir pik gösterdiği belirlendi. Sonuçlar sentezlenen nanopartiküllerin küresel formda olduğunu ve AgNP, CuNP ve Ag-Cu NP'lerin sırası ile 25, 50, ve 70-80 nm civarında büyüklük sergiledikleri ortaya çıkmıştır. Nanopartiküllerin Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) ve Candida albicans (C. albicans)'a karşı antimikrobiyal ektiviteleri belirlendi. AgNP için S. aureus ve E. coli'ye karşı bildirilen minimum inhibisyon konsantrasyon (MİK) değerleri sırasıyla yaklaşık 50 µg/mL ve 100 µg/mL olmuştur. Buna karşılık, bakır CuNP'ler, S. aureus, E. coli ve C. albicans için 400 µg/mL'den daha yüksek MİK değerleri göstermiştir. Ag-Cu NP için MİK değerleri test edilen mikroorganizmalar için 50 µg/mL olarak ortaya çıkmıştır, bu da bimetalik nanopartiküllerin antimikrobiyal aktivitesini artıran sinerjik bir etkiyi göstermiştir.

Abstract:
Bimetallic nanoparticles exhibit bifunctional or synergistic effects that predominate between two metals and possess advanced electronic, catalytic and optical properties. Green synthetic methods are of great interest due to the avoidance of toxic and harmful chemical reagents. In this study, we aimed to synthesize silver nanoparticles (AgNP), copper nanoparticles (CuNP) and silver-copper bimetallic nanoparticles (Ag-Cu NP) by an environmentally friendly and biocompatible preparation method. Nanoparticles were synthesized using Ocimum basilicum L. extract. Characterization of the nanoparticles was carried out using a range of spectroscopic and microscopic techniques including X-ray diffraction (XRD), ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). UV-Vis analysis of the synthesized AgNPs showed a prominent peak at 427 nm wavelength. The results revealed that the synthesized nanoparticles were in spherical form and AgNP, CuNP and AgCu NPs exhibited sizes around 25, 50, and 70-80 nm, respectively. The antimicrobial activity of the nanoparticles against Staphylococcus aureus (S. aureus), Escherichia coli (E. coli) and Candida albicans (C. albicans) was determined. The minimum inhibition concentrations (MIC) reported for AgNPs against S. aureus and E. coli were approximately 50 µg/mL and 100 µg/mL, respectively. In contrast, copper CuNPs showed MIC values higher than 400 µg/mL for S. aureus, E. coli and C. albicans. The MIC values for Ag-Cu NPs were 50 µg/mL for the tested microorganisms, indicating a synergistic effect enhancing the antimicrobial activity of the bimetallic nanoparticles.