Pestisit Tayini için Nanopartiküllerle Duyarlılığı Arttırılmış Moleküler Baskılama Temelli Yüzey Plazmon Rezonans Sensörlerin Hazırlanması
Preparation of Nanoparticle-Amplified Surface Plasmon Resonance Sensors Based on Molecular Imprinting for Pesticide Determination
Yazar: Çakır, Oğuz; Bakhshpour, Monireh; Yılmaz, Fatma; Baysal, Zübeyde
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 8 No. 3, 2017
Anahtar kelimeler: Chemical Engineering ; Kimya Mühendisliği ; Molecular imprinting,nanoparticles,pesticide,surface plasmon resonance sensor ; Moleküler baskılama,nanopartikül,pestisit,yüzey plazmon rezonans sensör

Pestisitler yıllardır tarım alanlarında kullanılmaktadır. Ancak bu yaygın kullanım, bilimsel ve endüstriyeltopluluklarda pestisitlerin uzun vadeli insan sağlığı riskleri üzerine bilinen toksisitelerinden dolayı endişeyiarttırmıştır. Böylelikle pestisitlerin tayin edilmesi, hem insanlar üzerinde artan toksik etkilerinden hem dekullanımının kontrol altına alınmasından dolayı büyük bir öneme sahiptir. Bu çalışmada, seçici, hassas, hızlı vegerçek zamanlı klorpirifos tayini için ilk olarak, poli[etilenglikol dimetakrilat-N-metakriloil-(l)-triptofan metilester poly(EGDMA-MATrp) nanopartikülleri hazırlandı ve zeta sizer ile karakterize edildi. Ardından, klorpirifosbaskılı SPR nanosensör hazırlanarak atomik kuvvet mikroskobu (AFM) ve temas açısı ölçümleri ile karakterizeedildi. Kalınlık ölçümleri ve AFM görüntüleri, nanopartiküllerden oluşan ince filmlerin hemen hemen tek tabakalıolduğunu gösterdi. Baskılanmış ve baskılanmamış nanosensörlerin klorpirifos tayin duyarlılığı 0.015-2.9 nMaralığında klorpirifos çözeltileri ile araştırıldı. Baskılanmış nanopartiküllerin, baskılanmamışlara göre daha fazladuyarlılık gösterdiği belirlendi. Langmuir adsorpsiyon modeli, bu afinite sistemi için en uygun model olarakbelirlendi. Klorpirifos baskılanmış nanopartiküllerin seçiciliğini göstermek için 2.9 nM derişimindeki klorpirifos,diazinon ve parationun yarışmalı adsorpsiyonu araştırıldı. Sonuç olarak, SPR nanosensörlerin hızlı yanıt, kullanımkolaylığı, hassasiyet, seçicilik ve gerçek zamanlı ölçüm alınabilme özelliğinden dolayı pestisit analizleri içinalternatif bir yöntem olarak kullanılma potansiyeline sahip olduğu görüldü.

Pesticides have been utilized in agriculture for decades. However, their widespread use has increasedconcerns due to their known toxicities on long term human health risks in scientific and industrial communities.Thus, the detection of pesticides will have a great prescription due to both improve their toxicity effects overhumans and their management. In this study, poly[ethyleneglycol dimethacrylate-N-methacryloyl-(L)-tryptophanmethyl ester poly(EGDMA-MATrp) nanoparticles for sensitive, selective, fast and realtime detection chlorpyrifoswere firstly prepared and characterized by zeta sizer. Then, a chlorpyrifos-printed SPR nanosensor was prepared andcharacterized by atomic force microscopy (AFM) and contact angle measurements. The thickness measurementsand AFM observations indicated that the nanoparticle thin films were almost monolayer. Chlorpyrifos sensingability of imprinted and nonimprinted nanosensors were investigated from chlorpyrifos solutions within the rangeof 0.015-2.9 nM. Imprinted nanoparticles showed more sensitivity to chlorpyrifos than non-imprinted ones.Langmuir adsorption model was determined as the most suitable model for this affinity system. In order to showthe selectivity of the chlorpyrifos imprinted nanoparticles, competitive adsorption of chlorpyrifos, diazinon andparathion at 2.9 nM concentration was investigated. As a result of, SPR nanosensors have a potential to be used asan alternative method for pesticides analysis due to fast response, easy-to-use properties, precision, selective andreal-time measurement capability.