Hypericum perforatum L. bitkisinden karbon kuantum noktalarının hazırlanması ve biyolojik aktivitelerinin araştırılması
Preparation of carbon quantum dots whit hypericum perforatum L. and investigation of their biological activities
Yazar: HANİFE İNCE
Danışman: PROF. DR. GÜLŞİN ARSLAN ; DOÇ. DR. GAMZE TAN
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry

Özet:
Son yıllarda biyomalzeme geliştirmek adına nanomalzemelerin kullanımı önem arz etmektedir. Bu çalışmada, yara iyileştirici özelliği olduğu bilinen Hypericum perforatum L. bitkisinden karbon kuantum noktalarının (CQDs) hazırlanması ile yara iyileştirmede daha etkin olup olmayacağı araştırılmıştır. Bu amaçla H. perforatum L. bitkisinden elde edilen CQDs yara iyileştirmede etkisini incelemek adına bitkinin kök, toprak üstü ve çiçek kısımları ayrı ayrı incelenmiştir. Her bir kısmın CQDs sentezi için yeşil sentez mikrodalga yöntemi kullanılarak optimum şartlarda (400 watt, 0,8 g, 20 dk) CQDs hazırlanmıştır. Hazırlanan CQDs yapısal, morfolojik, floresans, yüzey kimyasal özellikleri Floresans, UV- Görünür Alan, FT-IR, TEM, SEM kullanılarak karakterizasyonları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlarda küresel ve kübik görüntüler CQDs'ın varlığını kanıtlamıştır. Aynı zamanda homojen olan yapıların bozulmuş olduğu ve ortamdan uzaklaşan maddelerden kaynaklı olarak yapısında değişikliklerin olduğu gözlemlenmiştir.  Elektrospinleme yöntemi kullanılarak yüksek voltaj ve elektriksel alan altında 16 mm'lik PEG-İTO yüzeyine kitosan/polistiren katkılı CQDs spinlenerek nanolifler hazırlanmıştır. Nanolifler hazırlanırken H. perforatum L. bitkisinden elde edilen CQDs'dan 2,5 g çiçek ve toprak üstü, 1,25 g kök kullanılarak hazırlanmıştır. Nanoliflerin 3000-1500 µm aralığındaki kalınlıkta, topaklanma olmadan düzgün yapılı lifler oluşturduğu görülmektedir. Nanolif yüzeylerinin L929 fibroblast hücreleri üzerinde MTT testi yapılarak sitotoksisitesi belirlenmiştir. Hücre canlılığında CQDs kitosana kıyasla %50'den fazla bir düşüşe yol açmıştır. Nanoliflerin hücre canlılık oranı CQDs'a göre daha yüksek olduğu görülmüştür. Ayrıca, ATCC 29212 Enterococcus faecalis, ATCC 25923 Staphylococcus aureus, ATCC 27858 Pseudomonas aeruginosa ve ATCC 13846 Escherichia coli suşlarına karşı antibakteriyel etkisi araştırılmıştır. Çiçek, toprak üstü ve kök CQDs'ının tek başına herhangi bir antibakteriyel etki göstermediği, nanolif halinde antibakteriyel etki gösterdiği bulunmuştur.

Abstract:
In recent years, the use of nanomaterials has become important for developing biomaterials. In this study, it was investigated whether the preparation of carbon quantum dots (CQDs) from the Hypericum perforatum L. plant, which is known to have wound healing properties, would be more effective in wound healing. For this purpose, the root, aboveground and flower parts of the plant were examined separately in order to examine the effect of CQDs obtained from the H. perforatum L. plant on wound healing. For the synthesis of CQDs of each part, CQDs were prepared under optimum conditions (400 watts, 0.8 g, 20 min) using the green synthesis microwave method. The structural, morphological, fluorescence and surface chemical properties of the prepared CQDs were characterized using Fluorescence, UV-Visible Area, FT-IR, TEM, SEM. In the obtained results, spherical and cubic images confirmed the presence of CQDs. At the same time, it was observed that the homogeneous structures were disrupted and there were changes in the structure due to the substances removed from the environment. Nanofibers were prepared by spinning chitosan/polystyrene doped CQDs on a 16 mm PEG-ITO surface under high voltage and electrical field using the electrospinning method. While preparing the nanofibers, CQDs obtained from H. perforatum L. plant were prepared using 2.5 g of flower and above-ground and 1.25 g of root. It was observed that the nanofibers formed smooth fibers in the thickness range of 3000-1500 µm without aggregation. Cytotoxicity of the nanofiber surfaces was determined by MTT test on L929 fibroblast cells. CQDs caused more than 50% decrease in cell viability compared to chitosan. It was observed that the cell viability rate of nanofibers was higher than CQDs. In addition, antibacterial effects against ATCC 29212 Enterococcus faecalis, ATCC 25923 Staphylococcus aureus, ATCC 27858 Pseudomonas aeruginosa and ATCC 13846 Escherichia coli strains were investigated. It was found that flower, above-ground and root CQDs did not show any antibacterial effect alone, but they showed antibacterial effect in the form of nanofibers.