Hidrotermal olarak sentezlenen gümüş nanopartikül ile deklore edilmiş propolis karbon kuantum noktasının antibakteriyel ve antioksidan aktivitesinin araştırılması
Investigation of antibacterial and antioxidant activity of hydrothermally synthesized silver nanoparticle decorated with propolis carbon quantum dot
Yazar: RUBA MAHER MOHAMMAD JEBRIL
Danışman: PROF. DR. AHMET ADIGÜZEL
Atatürk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Moleküler Biyoloji ve Genetik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Mikrobiyoloji = Microbiology

Özet:
Tez çalışmasının amacı, hidrotermal yöntemle sentezlenen gümüş nanopartikül ile deklore propolis karbon kuantum noktalarının karakterizasyonu, antibakteriyal ve antioksidan özelliklerinin belirlenmesidir. Bu çalışmada dişten daha önceki çalışmalarda izole edilen bakteri suşları ve standart izolatlar kullanılmış ve izolatların antibiyotik duyarlılık araştırılmıştır. Test edilen nanopartiküllerin antibakteriyel etkinlikleri tespit edilmiş, üretilen nanopartikül, antibiyotiklere alternatif olabilir mi sorusu araştırılmıştır.
Yöntem: Bu tez çalışmasında, Propolis karbon kuantum noktaları (PCQD) propolisten hidrotermal olarak sentezlenmiş, yeşil yöntemle hidrotermal olarak sentezlenen gümüş nanopartiküller (AgNP) ve  hidrotermal yöntemle sentezlenmiş olan PCQD/Ag modifiye yapı oluşturulmuştur. PCQD'lar ve AgNP'ler UV spektroskopisi, floresans spektrumu, Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrofotometre (FTIR), Geçirimli Elektron Mikroskobu (TEM) ve X-ışını kırınımı (XRD) ile karakterize edilmiştir. Propolisin kimyasal bileşimi Gaz Kromatografisi Kütle Spektrometrisi (GC-MS) analizi ile belirlenmiştir. AgNP, PCQD ve PCQD/AgNPs'nin antioksidan aktivitelerinin 1,1-Difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) ve Ferrik iyonları (Fe3+) azaltan antioksidan güç testi (FRAP) ile değerlendirilmiştir. Antibakteriyel aktivite disk difüzyon yöntemiyle incelenmiştir. Daha sonra, PCQD'ların, AgNP'lerin ve PCQD/Ag'nin antibakteriyel aktivitesini antibiyotiklerle karşılaştırmak için antibiyotik duyarlılık testi yapılmıştır.
Bulgular: Tez kapsamında; TEM görüntüsü, PCQD'ların ve AgNP'lerin sırasıyla 8-10 nm ve 20-35 nm boyutlarında olduğunu ve PCQD'ların 380 nm civarında güçlü bir floresan piki verdiğini ortaya koymuştur. Tüm bakteri suşlarının PCQD, AgNP'ler ve PCQD/AgNP'lere karşı duyarlı olduğu tespit edilmiştir. Kaydedilen en yüksek zon çapları sırasıyla 24 mm, 14 mm ve 18 mm olarak ölçülmüştür. Üretilen bu parçaçıkların yüksek antioksidan aktiviteye sahip olduğu, en yüksek aktivitenin PCQD'da görüldüğü, FRAP'metodunda 50 µg/mL 'de  1,062; DPPH % giderme aktivitesi 50 µg/mL'de 93,57 olarak kaydedilmiştir.
Sonuç: Tüm bu veriler dikkate alındığında; test edilen  bakteri suşlarının tamamı PCQD ve AgNP'ye karşı duyarlı olduğu, bazı bakteri suşlarının belirli antibiyotiklere dirençli olduğu tespit edildi. Bu sonuçlar göz önüne alındığında PCQD ve AgNP'lerin güçlü antibakteriyal ajan olduğu kabul edilmektedir.

Anahtar Kelimeler:  Propolis karbon kuantum noktaları (PCQD'lar), AgNP'ler, Antibakteriyel aktivite, Antioksidan, Fotodinamik terapi

Abstract:
This thesis aims to characterize the hydrothermally synthesized propolis carbon quantum dots decorated with silver nanoparticles and determine their antibacterial and antioxidant properties. In this study, bacterial strains and standard isolates isolated from teeth in previous studies were used and antibiotic susceptibility of the isolates was investigated. The antibacterial activity of the tested nanoparticles was determined and the question of whether the nanoparticle produced can be an alternative to antibiotics was investigated.
Method: In this thesis, Propolis carbon quantum dots (PCQDs) and silver nanoparticles (AgNPs) were hydrothermally synthesized and eventually the modified structure (AgNP/PCQD) was produced. PCQDs and AgNPs were characterized by UV spectroscopy, fluorescence spectra, Fourier Transform Infrared Spectrophotometer (FTIR), Transmission Electron Microscopy (TEM), and X-ray diffraction (XRD). The chemical composition of propolis was determined by Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC-MS) analysis. The antioxidant activities of AgNPs, PCQDs, and PCQD/AgNPs were evaluated by 1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and Ferric ions (Fe3+) reducing antioxidant power assay (FRAP) and their antibacterial activity was investigated by the disk diffusion method. In contrast, an antibiotic susceptibility test was performed to compare the antibacterial activity of the tested material with antibiotics.
Findings:  Within the scope of the thesis; the TEM image revealed that PCQDs and AgNPs were 8-10 nm and 20-35 nm in size, respectively, and PCQDs gave a strong fluorescence peak around 380 nm. All bacterial strains were sensitive to PCQD, AgNPs, and PCQD/AgNPs. The highest zone diameters recorded were 24 mm, 14 mm, and 18 mm, respectively. The produced nanoparticles had high antioxidant activity, where the highest activity was observed in PCQD, in FRAP method was 1.062 at 50 µg/mL; while in DPPHremoval activity was 93.57  % at 50 µg/mL
Results: Considering all these data; all the tested bacterial strains were susceptible to PCQD and AgNP. On the other hand, some bacterial strains were resistant to certain antibiotics, consequently, PCQD and AgNP are potent antibacterial agents. 
 Propolis carbon quantum dots (PCQDs), AgNPs, Antibacterial activity, Antioxidant, Photodynamic therapy