Elektromanyetik nanokompozitlerin biyoteknoloji uygulamalarına yönelik olarak üretimi ve geliştirilmesi / Production and development of electromagnetic nanocomposites for biotechnology appliations
Özet
Bu tez çalışması kapsamında, polianilin polimerinin silika kaplı demir oksit nanoparçacıklar ile katkılanması sonucu biyoaktif bileşen içerikli iletken ve manyetik alana duyarlı nanokompozit malzemeler geliştirilip, sentez protokolü oluşturuldu ve bu nanokompozit malzemelerin hücre etkileşimlerini kapsayan biyoteknolojik ve biyomedikal uygulamalarda kullanım potansiyeli değerlendirildi. Çalışmanın ilk aşamasında nanokompozit malzemenin bileşenleri olan silika kaplı manyetik nanoparçacıklar (Si-MNP) ile polianilin (PANİ) polimerinin sentez ve karakterizasyon işlemleri gerçekleştirildi. Daha sonra PANİ'nin %10, %25 ve %50 oranlarında Si-MNP'ler ile katkılanması işlemi iki farklı yöntem ile gerçekleştirilerek elde edilen iletken ve manyetik alana duyarlı Si-MNP/PANİ nanokompozit yapıların sentez protokolleri oluşturuldu. Nanokompozit yapıların morfolojik özelliklerini belirlemek amacıyla SEM ve TEM analizleri, kimyasal özellikleri için FTIR, XRD ve zeta potansiyeli analizleri, termal özellikleri için TGA, manyetik özelliklerini belirlemek amacıyla VSM analizi, elektriksel iletkenlik ve termoelektrik özelliklerini belirlemek için ise sırasıyla özdirenç ölçümleri ve Seebeck analizleri gerçekleştirildi. Nanokompozit yapıların biyolojik uygulamalarda kullanım potansiyeli kan uyumluluğu ve ekstraksiyon temelli in-vitro sitotoksisite testleri ile gerçekleştirildi. İn-vitro sitotoksisite deneylerinde dermal fibroblast hücreleri kullanıldı ve hücre canlılığı MTT yöntemi ile analiz edildi. Elde edilen nanokompozit yapıların biyouyumluluğunun doza bağımlı olduğu ve biyolojik uygulamalarda kullanıma uygun olduğu sonucuna ulaşıldı. Bu tez çalışması kapsamında farklı yöntemlerle elde edilen biyoaktif bileşen içerikli, iletken ve manyetik alana duyarlı nanokompozitlerin bileşimleri benzer olmasına karşın, sentez ortamları ve basamaklarının farklı olmasından dolayı manyetik, elektriksel ve ısıl özelliklerinin birbirinden farklılıklar gösterdiği belirlendi. Sonuç olarak, tez çalışması kapsamında optimize edilen sentez protokollerinin ve geliştirilen Si-MNP/PANİ nanokompozitlerinin hedeflenen uygulama alanına spesifik olarak seçilmesi sonucunda, bu uygulama alanlarında üstün özellikler gösterebilen nanokompozitlerin elde edilebileceği sonucuna ulaşıldı.