Kağıt temelli sensör hazırlamada elektroeğirme ile üretilen nanoliflerin kullanımı ve biyomedikal alanda uygulamaları

Abstract

Nanoteknoloji, hücresel ve moleküler düzeyde çalışmalar yapılmasına olanak tanır. Nanolifler ve nanopartiküller biyo-tanıyıcı sistemler geliştirilmesinde sıklıkla kullanırlar ve eşsiz özellikler gösterirler. Elektroeğirme ile üretilen nanolifler, yüksek yüzey alanına sahip olmalarıyla farklı çalışmalar için sıklıkla kullanılmaktadırlar. Bu tezde, hidrofobik olan polistiren (PS) ve hidrofilik olan poli (etilen glikol) (PEG) polimerleri kulllanılarak elektroeğirme yöntemiyle boncuksuz yapıda nanolifler elde edilmiştir. Farklı konsantrasyonlarda ve farklı karıştırma oranlarında hazırlanan polimer çözeltileriyle elde edilen nanoliflerin karakterizasyonu için taramalı elektron mikroskobu (SEM), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR) ve temas açısı ölçümleri yapılmıştır. Kolorimetrik dedeksiyonda kullanılmak üzere altın nanopartiküller sentezlenmiştir ve UV-Vis spektroskopisi ve dinamik ışık saçılımı(DLS) yöntemiyle karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Elde edilen nanolifler kağıt temelli sensör hazırlamak için kullanılmıştır ve biyolojik moleküllerin tayini kolorimetrik olarak gerçekleştirilmiştir. Aptamerler ve altın nanopartiküller kullanılarak biyokonjugatlar hazırlanmştır. Hem mikroplaka kuyucuklarında hemde nanolif üzerinde glioblastoma (U87-MG) hücreleri ile biyokonjugatların etkileşimi optik olarak takip edilmiştir. Nanolif üzerinde kolorimetrik analizin doğrusal tayin aralığının 101-106 hücre/ml aralığında olduğu belirlenmiştir.

Nanotechnology allows studies at the cellular and molecular level. Nanofibers and nanoparticles exhibit unique properties that are often used in the development of bio-recognition systems. Nanofibers produced by electrospinning are frequently used for different studies due to their high surface area. In this study, bead-free nanofibers obtained by electrospinning technique using hydrophobic polystyrene (PS) and hydrophilic poly (ethylene glycol) (PEG) polymers.Scanning electron microscopy (SEM), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and contact angle measurements were performed for the characterization of nanofibers obtained with polymer solutions prepared at different concentrations and different mixing ratios. Gold nanoparticles were synthesized for colorimetric detection and their characterization was carried out using UV-Vis spectroscopy and dynamic light scattering (DLS). The obtained nanofibers were used for paper based sensor preparation and colorimetric detection of biomolecules was carried out. Bioconjugates were prepared using aptamers and gold nanoparticles. The interaction of glioblastoma (U87-MG) cells and bioconjugates was optically monitored both in the microplate wells and on the nanofiber. The linear range of colorimetric analysis on nanofiber was determined to be between 101-106 cells /ml.