Elektroeğirme ile nanoliflerin üretimi ve çevre biyoteknolojisindeki uygulamaları için biyokatalitik sistem hazırlanması
Preparation of a biocatalytic system for the production of nanofibers by electrospinning and its applications in environmental biotechnology
Yazar: NUR MELİS KILIÇ
Danışman: PROF. DR. DİLEK ODACI DEMİRKOL
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyokimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyokimya = Biochemistry
Dizin: Biyoteknoloji = Biotechnology ; Elektroeğirme yöntemi = Electrospinning method ; Enzim immobilizasyonu = Enzyme immobilization ; Katalitik = Catalytic ; Nanolif = Nanofiber ; Polikaprolakton = Polycaprolactone ; Sodyum aljinat = Sodyum alginate ; Çevre = Environment

Özet:
Nanolifler kullanarak yenilikçi çevre uygulamaları, özellikle biyoremediasyon ve biyodegredasyon gibi kavramların önem kazandığı biyoteknolojik proseslerde en güncel araştırma alanlarından biridir. Çevresel uygulamalar için biyoteknolojik bir yöntem olan elektroeğirme yöntemiyle oluşturulan nanoliflerin kullanımına ilişkin çalışmalar son yıllarda giderek artmaktadır. Nanolifleri seri üretme yeteneği ile elektroeğirme yöntemi, bu yüzyılın en önemli teknolojilerinden biri olarak kullanabilmektedir. Bu çalışmada, aljinik asidin sodium tuzu olan sodyum aljinat (SA) ile biyobozunur bir polimer olan polikaprolakton (PCL) ile karıştırılmış, daha sonra PCL-SA nanolifleri elektroeğirme yöntemi ile üretilmiştir. Boncuk içermeyen nano boyutta olan liflerin sentezi için farklı çözücü sistemler ve PCL-SA oranları incelenip elektroeğirme işlemi için parametreler optimize edilmiştir. Sonrasında PCL-SA nanoliflerinin yapısını karakterize etmek amacıyla taramalı elektron mikroskobu kullanılmıştır. Sonrasında PCL-SA nanoliflerin üzerine lakkaz enzimi PCL-SA nanolif kaplı alüminyum folyo üzerine immobilize edilip tekstil sanayi boyalarından olan Nile Blue A ve antiimflamatuar ilaçlardan olan diklofenak için degredasyon ytenekleri incelenmiştir.

Abstract:
Innovative environmental applications using nanofibers are one of the most up-to-date research areas, especially in biotechnological processes where concepts such as bioremediation and biodegradation are gaining importance. Studies on the use of nanofibers formed by electrospinning, a biotechnological method for environmental applications, have been increasing in recent years. With its ability to mass-produce nanofibers, the electrospinning method can be used as one of the most important technologies of this century. In this study, sodium alginate (SA), the sodium salt of alginic acid, was mixed with polycaprolactone (PCL), a biodegradable polymer, and then PCL SA nanofibers were produced by electrospinning. For the synthesis of bead-free nano-sized fibers, different solvent systems and PCL-SA ratios were investigated and the parameters for the electrospinning process were optimized. Afterwards, scanning electron microscopy was used to characterize the structure of PCL-SA nanofibers. The laccase enzyme on PCL-SA nanofibers was immobilized on PCL-SA nanofiber coated aluminum foil and the degradation abilities of Nile Blue A, one of the textile industry dyes, and diclofenac, which is an anti-inflammatory drug, were investigated.