Modifiye ve nonmodifiye çok duvarlı karbon nanotüplerin sitotoksik etkilerinin araştırılması

Abstract

Karbon nanotüpler sergiledikleri üstün mekanik, kimyasal ve elektriksel özellikleri nedeniyle çok sayıda araştırmacının ilgisini çeken nanoyapılardır. Keşfedikleri günden itibaren bu alanda yapılan çalışma sayısının giderek artmasının sebebi de budur. Birçok farklı uygalama için elverişli olan bu yapılarla ilgili karşılaşılan en büyük sorun herhangi bir işlem görmemiş formlarıyla inert yapıya sahip olmalarıdır. Bu nedenle dispers olma kabiliyetleri zayıftır ve çözünme problemi yaşarlar. Bu durumun üstesinden gelmek için sıklıkla başvurulan yol ise karbon nanotüplerin modifiye edilmesidir. Bu sayede hem çözünürlükleri artar hem de biyolojik matriksler için uygun materyaller haline gelirler. Karbon nanotüplerle ilgili en çok araştırılan alanlardan biri de bu yapıların sitotoksik özellikleridir. Bu yapıların sitotoksik etkisiyle ilgili kanıtlanmış tek bir doğru yoktur. Ancak bazı araştırmalar modifiye edilmesi sonucu çözünme yeteneklerindeki artışın, karbon nanotüplerin toksik etkisini azalttığını göstermektedir. Bu hipotezden yola çıkarak bu tez çalışmasında çok duvarlı karbon nanotüpler Hummer metoduyla modifiye edildi. Elde edilen modifiye ve non modifiye çok duvarlı karbon nanotüplerin karakterizasyonları X-ışını fotoelektron spektroskopisi, Raman spektroskopisi, Termogravimetrik analiz ve Alan emisyonlu taramalı elektron mikroskobu ile gerçekleştirildi. Elde edilen modifiye çok duvarlı karbon nanotüplerin BJ-5ta fibroblast hücreleri üzerinde herhangi bir sitotoksik etki göstermediği sonucuna varıldı. Elde edilen sonuçlar modifiye çok duvarlı karbon nanotüplerin biyomedikal uygulamalar için öncü materyal olma potansiyeline sahip olduğunu gösterdi.

Carbon nanotubes are nanostructures that attract many researchers because of their unique mechanical, chemical and electrical properties. That is why the number of studies in this field has gradually increased since the day they discovered. The biggest problem encountered with these structures, which are suitable for many different applications, is that they have an inert structure in their pristine form. Therefore, their dispersibility is poor and they have dissolution problems. The most common way to overcome this matter is to modify carbon nanotubes. In this way, they increase their solubility and become suitable materials for biological matrices. One of the most researched areas of carbon nanotubes is the cytotoxic properties of these structures. There is no proven evidence for the cytotoxic effect of these structures. However, some studies have shown that the increase in dissolution capabilities as a result of modification reduces the toxic effect of carbon nanotubes. Based on this hypothesis, multi-walled carbon nanotubes were modified by Hummer method in this thesis. Characterization of the modified and non-modified multi-walled carbon nanotubes were performed by X-ray photoelectron spectroscopy, Raman spectroscopy, Thermogravimetric analysis and Field emission scanning electron microscopy. It was concluded that the modified multiwalled carbon nanotubes did not show any cytotoxic effect on fibroblast cells in BJ-5. The results showed that modified multiwalled carbon nanotubes have the potential to be the leading material for biomedical applications.