Manyetik özellikli ikili enzim-inorganik hibrit nano çiçeklerin sentezi, karakterizasyonu ve enzim aktivitesinin incelenmesi
Synthesis, characterization and enzyme activity investigation of magnetic dual enzyme-inorganic hybrid nanoflowers
Yazar: MUSTAFA AKBULUT
Danışman: PROF. DR. NALAN ÖZDEMİR
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Enzim immobilizasyonu = Enzyme immobilization ; Katalaz = Catalase ; İnorganik maddeler = Inorganic substances

Özet:
Bu tez çalışmasında peroksidaz ve katalaz enzimleri ve Cu(II) iyonları kullanılarak manyetik özellikli tekli ve ikili enzim-inorganik hibrit nanoçiçekler sentezlendi ve çeşitli açılardan karakterize edildi. Bu amaçla, öncelikle mezogözenekli manyetik nanopartiküller (MNP'ler) sentezlendi ve dopamin ile kaplandı. Dopamin kaplı manyetik nanopartiküller (D-MNP'ler) üzerine glikoz oksidaz (GOD) ve glikoz oksidaz ile katalaz (GOD-KAT) enzimleri birlikte immobilize edildi. GOD ve GOD-KAT enzimleri immobilize edilmiş mezogözenekli manyetik nanopartiküller (G-D-MNP ve GK-D-MNP) ve Cu(II) iyonları kullanılarak manyetik özellikli tekli enzim-inorganik hibrit nano çiçekler (G-D-MNP@inorganik hNÇ) ve ikili enzim-inorganik hibrit nano çiçekler (GK-D-MNP@inorganik hNÇ) sentezlendi. Sentezlenen G-D-MNP@inorganik hNÇ'ler ve GK-D-MNP@inorganik hNÇ'lerin kimyasal yapıları FTIR, kristal yapıları XRD, morfolojileri SEM analizleriyle karakterize edildi. G-D-MNP@inorganik hNÇ'ler ve GK-D-MNP@inorganik hNÇ'lerde bulunan Cu, Fe, P, O, N, S gibi bazı önemli elementlerin varlığı EDX analizi ile belirlendi. Bu elementlerin sentezlenen hibrit nanoçiçeklerdeki dağılımları SEM elementel haritalama ile gösterildi. Sentezlenen G-D-MNP@inorganik hNÇ'ler ve GK-D-MNP@inorganik hNÇ'lerin enzim aktivite ölçümleri DNSA yöntemi ile gerçekleştirildi. Sentezlenen GK-D-MNP@inorganik hNÇ'lerin G-D-MNP@inorganik hNÇ'lerden daha yüksek aktivite gösterdiği gözlendi.

Anahtar Kelimeler: Enzim immobilizasyonu, İkili enzim-inorganik hibrit nanoçiçek, Glikoz oksidaz, Katalaz

Abstract:
In this thesis, magnetic dual enzyme-inorganic hybrid nanoflowers were synthesized by using peroxidase and catalase enzymes and Cu(II) ions and characterized from various aspects. For this purpose, firstly, mesoporous magnetic nanoparticles (MNP's) were synthesized and coated with dopamine. Glucose oxidase (GOX) and glucose oxidase and catalase (GOX-CAT) enzymes were immobilized on dopamine coated magnetic nanoparticles (D-MNP's). Enzyme-inorganic hybrid nanoflowers (G-D-MNP@inorganic hNFs) and dual enzyme-inorganic hybrid nanoflowers (GC-D-MNP@inorganic hNFs) were synthesized. Chemical and crystal structures of synthesized G-D-MNP@inorganic hNFs and GC-D-MNP@inorganic hNFs were determined by FTIR and XRD, respecticely. Morphologies of them were determined by SEM. The presence of some important elements such as Cu, Fe, P, O, N, S in the G-D-MNP@inorganic hNFs and GC-D-MNP@inorganic hNFs were determined by EDX analysis. The distributions of these elements in the synthesized hybrid nanoflowers were shown by SEM elemental mapping. Enzyme activity measurements of G-D-MNP@inorganic hNFs and GC-D-MNP@inorganic hNFs were performed by DNSA method. It was observed that synthesized GC-D-MNP@inorganic hNFs showed higher activity than G-D-MNP@inorganic hNFs.

Keywords: Enzyme immobilization, Dual enzyme-inorganic hybrid nanoflower, Glucose oxidase, Catalase