Raman spektroskopisi ve yüzeyde zenginleştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) tekniklerinin adli tıp uygulamalarındaki üstünlüklerinin incelenmesi

Abstract

Raman spektroskopisi ve Yüzeyde Zenginleştirilmiş Raman spektroskopisi (SERS) ile yapılan incelemeler sonucu her maddenin kendine ait titreşim spektrumu elde edilmektedir. Elde edilen titreşim spektrumu, analitin tanımlamasına ve yorumlanmasına olanak sağlamaktadır. Ayrıca, Raman spektroskopisinde suyun çözücü olarak kullanılması büyük avantaj sağlamaktadır. Bu tez çalışmasında, adli bakımdan dikkat çeken ve en çok karşılaşılan konulardan biri olan ev yapımı Boğma Rakı ve kan örnekleri Raman spektroskopisi ve SERS metodu ile çalışılmıştır. SERS metodu için Altın ve Gümüş nanoparçacık sentezlenmiştir. Elde edilen verilere PLS (Kısmi En Küçük Kareler) metodu uygulanmış ve araştırılan analitin kalitatif ve kantitatif analizi yapılmıştır. Ayrıca, etanol bulunan kan örneklerinde Etil Glukuronid (EtG)'in varlığı PLS-DA (Kısmi En Küçük Kareler -Diskriminant Analiz) metodu ile analiz edilmiştir.Boğma Rakıda metanol ve etanol analizi için, hem GC-MS metodu ile hem de PLS metodu ile elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Metanol için, GC-MS metodu ile PLS metodu sonucunda elde edilen değerler arasındaki ilişki R2 (Cal)=1.0 ve R2 (Pred)=0.99 olarak bulunmuştur. Etanol için ise, GC-MS metodu ile PLS metodu sonucunda elde edilen değerler arasındaki ilişki R2 (Cal)=0.997 ve R2 (Pred)=0.994 olarak bulunmuştur.SERS metodu ile elde edilen birçok veriye, PLS ve PLS-DA metodu uygulanarak, etanol ve EtG'nin kalitatif ve kantitatif analizi yapılmıştır. Alkol kullanan kişilerden alınan kan örneklerinde daha önceden GC-MS metodu ile ölçülen etanol miktarı ile yaptığımız çalışma sonucunda ölçülen etanol miktarı aynı bulunmuştur (R2=1). Bu çalışma, EtG'nin hem Raman hem de SERS metoduyla analizinin ilk kez yapılması ve alkol alımına bağlı olarak kandaki etanol miktarıyla ilişkili değişebileceğinin gösterilmesi bakımından önem taşımaktadır.

Raman spectroscopy and Surface Enhanced Raman spectroscopy (SERS) are used to obtain the vibration spectrum of each resulting material. The resulting vibration spectrum allows the identification and interpretation of the analyte. In addition, the use of water as a solvent in the Raman spectroscopy is also a great advantage. In this thesis study, homemade Bogma Raki and blood samples, which are one of the most frequently encountered subjects in forensic care, were studied with Raman spectroscopy and SERS method. Gold and Silver nanoparticles were synthesized for SERS method. PLS (Partial Least Squares) method was applied to the obtained data and qualitative and quantitative analysis of the investigated analyte was performed. In addition, the presence of Ethyl Glucuronide (EtG) in blood samples in which ethanol was present was analyzed by the PLS-DA (Partial Least Squares-Discriminant Analysis) method. In Bogma Raki, the results obtained by both the GC-MS method and the PLS method were compared for methanol and ethanol analysis. In Bogma Raki, the results obtained by both the GC-MS method and the PLS method for methanol and ethanol were compared. For methanol, the relationship between the values obtained by the GC-MS method and the PLS method was found to be R2 (Cal) = 1.0 and R2 (Pred) = 0.99. For ethanol, the relationship between the values obtained by the GC-MS method and the PLS method was found to be R2 (Cal) = 0.997 and R2 (Pred) = 0.994. Quantitative and qualitative analysis of ethanol and EtG was carried out by applying the PLS and PLS-DA method to many of the samples obtained by the SERS method. In the blood samples taken from alcohol users, the amount of ethanol measured by the GC-MS method was found to the same as the amount of ethanol measured in the study (R2 = 1). This study is also important to demonstrate that EtG can be analyzed both by Raman and SERS methods for the first time and may be related to the amount of ethanol in the blood due to alcohol intake.