Search

Bulaşıcı olmayan hastalıklar içinde, kanser; morbidite ve mortalitenin en sık ikinci nedenidir ve hastalığın teşhis ve tedavisi, Avrupa'da ve dünyada bölgelerinde karşılanmamış̧ bir ihtiyaç̧ olarak büyük bir araştırma alanı sunmaktadır. Bu noktadan hareketle, kanserin erken teşhisi için, kanser biyobelirteçlerinin belirlenmesi ve düzeylerinin izlenmesi, hastalığın biyolojisini anlamak ve hastanın takibi açısından umut verici stratejilerden biri olarak ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında, yeni bir tip immünoassay benzeri sensör platformu ile Immünoglobulin G (IgG) ve alfa-fetoprotein (AFP) gibi farklı kanser hücreleri için biyobelirteç olarak bilinen moleküllerin analizleri gerçekleştirilmiştir. Sinyal üreten malzeme olarak tanıyıcı moleküller ile fonksiyonel hale getirilen altın nanopartiküller (AuNP) kullanılarak, ilgili kanser biyobelirteçlerini tanıyabilen antikor biyokonjugatları nitroselüloz membran üzerinde elde edilmiştir. Hazırlanan pedin sentetik serumla muamelesi sonrasında, yüzeydeki antikorlara bağlanarak biyobelirteçlerin varlığına yönelik sinyal oluşumu ise AuNP konjugatlarının oluşturdukları renk değişimi olarak izlenmiştir. Nanomateryallerin kolorimetrik özellikleri kullanılarak ilgili tümör belirteçlerinin varlığında oluşan sinyalin kantitatif bir değere dönüştürülmesi, akıllı telefonlarda bu amaca yönelik kullanım için hazırlanan bir yazılım ile gerçekleştirilmiştir. Sınır değerleri her bir biyobelirteç için belirlenerek, son aşamada kromatografik olarak sonuçlar doğrulanmıştır. Ayrıca IgG biyobelirteci elektrokimyasal bir biyosensör platformunda da test edilmiştir. Polimer kaplı karbon elektrotlar üzerine Anti-IgG antikoru immobilize edilerek tanınması sağlanan IgG molekülü için kalibrasyon eğrisi elde edilmiş ve diğer analitik parametreler ölçülmüştür., Cancer is the second most common cause of mortality and morbidity among noncontagious diseases. The diagnosis and treatment of cancer represents a major research area of unmet need across Europe and all other areas of the world. In this point of view, early detection of cancer is crucial to improve patient survival and disease prognosis and may even lead to prevention. Herein, a novel type immunoassay was developed for detection of different cancer biomarkers comprising Immunoglobulin G (IgG) and alpha-fetoprotein (AFP). Using gold nanoparticle (AuNP) bioconjugates as a signal production tool, relevant biomarker antibody-conjugated AuNPs were prepared on the nitrocellulose (NC) membrane and a novel test platform was developed. To construct the spot-like point-of-care (POC) immunoassay, functionalized AuNPs, were immobilized on the NC membrane. After the immobilization, relevant antibodies were conjugated to the nanoparticle on detection pad and then the pad was treated with the samples that contains tumor markers. By using the change in the colorimetric properties of AuNPs, detection of relevant tumor markers can be achieved by using a smartphone software at the final stage. For this step, a smartphone application was used for the evaluation of color changes depending on the biomarker concentration in the synthetic serum. Limit-of-detection (LOD) values were determined for each of the biomarkers and validated with chromatographic measurements at the final stage. In addition, IgG was also tested on an electrochemical biosensor platform. A calibration curve was obtained for the IgG molecule to be detected by immobilizing the anti-IgG antibody onto the polymer coated glassy carbon electrodes and other analytical parameters were also measured.

Kardiyovasküler hastalıklar tüm dünyada en önde gelen ölüm nedenlerinden birisidir. Birçok farklı etkene bağlı olarak ortaya çıkabilen ve zamanın son derece önem arz ettiği bu hastalık türlerinde erken teşhise yönelik geliştirilen sistemler kritik bir rol oynamaktadır.Bu doktora tez çalışmasında, kardiyovasküler hastalıkların erken teşhisine yönelik 3 önemli biyobelirteç olan CK, ST2 ve TnT' nin tayini için kullan-at elektrotlarla ve çeşitli elektrokimyasal tekniklerle biyosensör sistemleri geliştirilmiştir. Biyosensörler tasarlanırken gerçekleştirilen immobilizasyon, optimizasyon ve karakterizasyon çalışmaları sırasında, elektrokimyasal impedans spektroskopisi, döngüsel voltametri, kare dalga voltametrisi ve sabit frekansta impedans tekniklerinden yararlanılmıştır. İmmobilizasyon sonrası yüzey morfolojisinde meydana gelen değişiklikleri inceleyebilmek için taramalı elektron mikroskobu kullanılarak değerlendirmeler yapılmıştır. Standart ekleme yöntemiyle gerçek serum örneklerinde analiz yapılarak tasarlanan biyosensörlerin klinikteki potansiyeli araştırılmıştır.Kardiyovasküler hastalıkların tayinine yönelik geliştirilen biyosensör sistemlerinin, çok yüksek hassasiyete, mükemmel tekrar üretilebilirlik ve tekrar kullanılabilirlik kapasitesine, uzun raf ömrüne ve serum örneklerinde analitin tayinini yüksek duyarlıkla yapabilecek hassasiyete sahip olduğu gözlemlenmiştir. Cardiovascular diseases are one of the causes of death in the world. The biosensor systems developed for early detection of these diseases occured due to many different effects and acts a critical role.In this phD thesis, the biosensor systems with disposable electrodes and several electrochemical techniques have been designed to determine CK, ST2 and TnT which are the important biomarkers for early detection of cardiovascular diseases. Electrochemical impedance spectroscopy, cyclic voltammetry, square wave voltammetry and single frequency technique were utilized for immobilization, optimization and characterization studies when biosensors were designed. SEM was used to monitor the morphological changes of the surfaces during the immobilization step. The clinical potential of the biosensors designed by analyzing real serum samples with standard addition method were investigated.It has been observed that the biosensor systems developed for detection of cardiovascular diseases have very high sensitivity, excellent reproducibility and reusability capacity, long shelf life and high sensitivity in the analysis of serum samples. 156

Yüksek Lisans Tezi Bu çalışmada Trakya Bölgesi’nde doğal olarak yetişen ve yenilebilen Boletus edulis, Craterellus cornupioides, Hydnum repandum, Cantharellus cibarius, Amanita caesarea, Lactarius deliciosus, Agaricus campestris, Pleurotus eryngii türü yabanıl mantarlar ile kültürü yapılan Pleurotus ostreatus ve Agaricus bisporus mantarlarının endüstriyel açıdan önemi olan amilaz, selülaz, ksilanaz, pektinaz, kitinaz ve ß- glukozidaz enzim aktiviteleri incelendi. Bu amaçla, öncelikle her bir enzimatik reaksiyona özgü standart grafikler hazırlandı, daha sonra tüm mantar örneklerinin asetat tamponunda hazırlanan doku homojenatlarından kaba enzimleri elde edildi. Elde edilen kaba enzimler spesifik substratları ile inkübe edilerek ürünlerin oluşumu sağlandı. Açığa çıkan ürün miktarı spektrofotometrik olarak ölçülüp, standart grafiklerin yardımıile enzim aktiviteleri hesaplandı. Elde edilen bulgulara göre, Pleurotus ostreatus (istiridye) mantarının test edilen mantarlar içinde en yüksek ksilanaz (230±1.89 U/mL), pektinaz (173±2.6 U/mL) aktivitesine sahip olduğu belirlendi. Maksimum, selülaz (CMCaz) (148±1.25 U/mL), kitinaz (128±2.52 U/mL) ve ß-glukozidaz (74±0.305 U/mL) aktivitelerine, Boletus edulis (çörek)’in sahip olduğu gözlendi. En yüksek amilaz (156.6±0.51 U/mL) enzim aktivitesi ise, Lactarius deliciosus (kanlıca) mantarında saptandı. Selülaz, ksilanaz, ß- glukozidaz, pektinaz, kitinaz ve amilaz enzimlerinin çalışılan tüm mantar türlerinde değişen oranlarda aktivite gösterdiği belirlendi. Kitinaz enziminin sadece Hydnum repandum (sığırdili), Craterellus cornupioides (borazan) ve Agaricus bisporus (kültür) mantarlarında aktivite göstermediği, ancak diğer mantar türlerinde aktivite gösterdiği saptandı. Abstract In this study, amylase, cellulase, xylanase, pectinase, chitinase and ß-glucosidase enzyme activities that are important from an industrial point of Boletus edulis, Craterellus cornupioides, Hydnum repandum, Canthrellus cibarius, Amanita caesarea, Lactaricus delicious, Agaricus campestris, Pleurotus eryngii which are edible mushrooms grows wild in the Thrace Region and of cultivated mushrooms Pleurotus ostreatus and Agaricus bisporus were investigated. For this purpose, first, an enzymatic reaction-spesific standart charts were prepared, then the crude enzymes prepared from homogenates of all mushroom samples were obtained in acetate buffer. The obtained crude enzymes were incubated with spesific substrates and the formation of products were achieved. The amount of product emitted measured spectrophotometrically and their enzyme activities were calculated with the help of standard graphics. According to the findings, Pleurotus ostreatus (oyster) were determined to have the highest xylanase (230±1.89 U/mL), pectinase (173±2.6 U/mL) activity among the tested mushrooms. Maximum cellulase (CMCase) (148±1.25 U/mL), chitinase (128±2.52 U/mL) and ß-glucosidase (74±0.305 U/mL) activity of Boletus edulis (muffin) owned was observed. The highest amylase activitiy (156.6±0.51 U/mL) was detected in the mushroom Lactarius deliciosus (bloody). Cellulase, xylanase, pectinase, ß-glucosidase, chitinase and amylase enzymes were determined in varying proportions studied in all mushroom species. Chitinase activity wasn’t observed only Hydnum repandum (anchusa), Craterellus cornupioides (trumpet) and Agaricus bisporus (cultivated mushroom), but was detected to be active in other mushroom species.

In recent years, rapid and accurate detection of pathogenic bacteria has been a current research area in terms of public health and food safety. One of the effective methods for this purpose is Surface-enhanced Raman scattering (SERS), its sensitivity, signal amplification capability, portability, and paper-based horizontal flow immunoassay (LFIA) system; Due to their high analysis rate and low cost, they stand out as a powerful and effective technique for the detection of pathogenic microorganisms. In the first step of this study, E. coli and S. enteritidis strains selected and known common pathogenicity were used to generate the SERS-based LFIA system using the raman tag DTNB; 5,5 ́-Dithiobis(2-Nitrobenzoic acid). Quantitative analysis and rapid detection of selected bacteria was performed after pre-enrichment with Fe3O4/Au-PEI nanoparticles. For this purpose, 20 nm gold nanoparticle (AuNP) and 15 nm Fe3O4/Au-PEI were synthesized. In the next stage, optimized conditions for detection of selected microorganisms were investigated by using rennet enzyme cleaving casein. iv In the second stage of our study, Fe3O4/Au-PEI nanoparticles coated selected bacterial antibody were interacted with E. coli concentrations of 101-107 cfu/mL with used of enzyme based magnetic extraction LFIA system. Then, when the casein was hydrolyzed with the help of rennet, E. coli bound to Fe3O4/Au-PEI nanoparticles was separated by magnetic field. Free bacteria were carried out on nitrocellulose membrane with DTNB raman label bound to AuNPs on conjugation pad (AuNP DTNB antibody complex), and the paper-based LFIA system was then allowed to be detected bacteria concentration on the test line of the nitrocellulose membrane. Tracking the SERS signals of DTNB molecule, LOD: 0,52 cfu/mL and R2: 0,98 values were determined from a linear calibration curve against the increasing concentration of bacteria. These values have been shown to work exclusively for E. coli against different bacterial species such as B. subtilis, M. luteus, S. enteritidis strains. In the third stage of our study, synthetic urine, reference blood and commercial milk samples were used as biological samples. With the developed system, the efficiency of binding of selected E. coli was determined as 86% or more. In the last stage of our study, the effectiveness of E. coli was investigated in synthetic urine, reference blood and commercial milk known as biological samples. Here, this study showed that the synthetic urine, reference blood and milk, valuable nutrients especially indicator E. coli tested as biological samples confirmed the idea that we will detect other pathogen bacteria. In this study, an alternative method was considered due to the expensive antibody used in the determination of pathogen microorganisms. In accordance with this purpose, instead of the antibody used in LFIA system, it is aimed to use bacteriophages as an alternative method because of their natural affinity and high specificity of host selectivity. For this reason, the P22 phage selecting S. enteritidis as the host, and its antibody were used to compare. As a result of bacteriophage study, S. enteritidis (101-107 cfu/mL) was determined from SERS calibration curve as LOD: 7 cfu/mL and R2: 0,98 whereas LOD: 6 cfu/mL and R2: 0,98 were found in our antibody study. These results showed that bacteriophage would be an alternative and inexpensive method compared to antibody in the detection of pathogenic microorganisms. In our in vivo study, egg and chicken samples infected with S. enteritidis were found to bind and separate 90% or more bacteria when using our P22-bacteriophage-based LFIA system. As a result, it was found that our LFIA system works effectively and also bacteriophages can be an alternative method. ABSTRACT ........................................................................................................ iii TEŞEKKÜR ........................................................................................................ vi İÇİNDEKİLER .................................................................................................... vii ŞEKİLLER DİZİNİ ................................................................................................ x ÇİZELGELER DİZİNİ ....................................................................................... xiv SİMGELER VE KISALTMALAR ........................................................................ xv 1. GİRİŞ ........................................................................................................ 1 2. GENEL BİLGİLER .................................................................................... 4 2.1. Bakterilerin Yapısı .................................................................................... 4 2.2. Bakteriyofajlar Giriş .................................................................................. 6 2.2.1. Bakteriyofajların keşfi ........................................................................... 7 2.2.2. Bakteriyofajların yapısı ......................................................................... 9 2.2.3. Bakterilerin tespitinde fajlar ................................................................ 10 2.3. Faj Enfeksiyonu ve Yaşam Döngüsü ...................................................... 11 2.3.1. Litik (parçalayıcı) faj ........................................................................... 11 2.3.2. Ilıman Faj............................................................................................ 12 2.3.3. Faj Enfeksiyon Aşamaları ................................................................... 12 2.4. Salmonella faj ......................................................................................... 14 2.5. Yüzeyde Güçlendirilmiş Raman Spektroskopisi (SERS) ........................ 14 2.6. Patojen bakteri tespiti için SERS etiket yöntemleri ................................. 16 2.6.1. SERS etiketleri ................................................................................... 16 2.6.2. Bakterilerin tespiti için SERS etiketleri ................................................ 17 2.6.3. Bakteri tespiti için etiketsiz yöntem ..................................................... 20 2.6.4. Patojen bakterilerin SERS profili ........................................................ 20 2.6.5. Yeni etiketsiz SERS yöntemleri .......................................................... 21 2.6.6. Nanoyapılı metal yüzeye dayalı SERS yöntemi. ................................ 22 2.6.7. Soy metal NP'lerine dayalı SERS yöntemi. ........................................ 22 2.7. Bakterilerin tespiti için çok fonksiyonlu SERS platformu ......................... 24 viii 3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR .................................................................... 27 3.1. Kimyasal Maddeler................................................................................. 27 3.2. Kullanılan Cihazlar ................................................................................. 27 3.3. Kullanılan Diğer Malzemeler .................................................................. 27 3.4. Kullanılan Yöntemler .............................................................................. 28 3.4.1. Çözeltiler ............................................................................................ 28 3.4.2. Benzalkonyum Klorür Kullanılarak Altın Nanopartikül Sentezi ........... 28 3.4.3. Etiket Olarak Kullanılacak Küresel Sitratlı Altın Nanopartikül Sentezi ve Yüzey Modifikasyonu ........................................................................ 30 3.4.4. Sentezlenen Altın Nanopartiküllerin SERS Etkileri ............................ 31 3.4.5. Altın Kaplı Demir Oksit Manyetik Nanopartikül Sentezi Ve Yüzey Modifikasyonu ........................................................................................ 32 3.4.6. Demir Manyetik Nanopartiküllerin Altın ve Polietilen İmin ile Kaplanması: ........................................................................................... 33 3.4.7. Farklı Raman Etiketlerinin AuNP Konjugasyonunda Optimizasyonu . 33 3.4.8. Yatay akışlı immunoassay striplerinin inşası ...................................... 35 3.4.9. Yatay akış immunoassay platformu için test membranı belirlenmesi . 36 3.4.10. Altın nanopartiküllerin agregasyon testi ............................................. 37 3.4.11. Kağıt tabanlı yatay akış immunoassay sisteminin inşa çalışmaları .... 38 3.4.12. Yatay akış immunoassay platformunun E. coli tayininde yapay idrar, referans kan ve ticari süt örneklerinde uygulanması .............................. 40 3.4.13. Manyetik nanoekstraksiyon sonrası E. coli için Yatay Akış İmmunoassay Yöntemi ........................................................................... 41 4. SONUÇLAR VE TARTIŞMA .................................................................. 44 4.1. Manyetik ekstraksiyona dayalı kağıt tabanlı LFIA sistem ....................... 44 4.1.1. Benzalkonyum klorür temelli altın nanopartikül karakterizasyonu ...... 44 4.1.2. Sitrat varlığında AuNP sentezi ve optimizasyon çalışmaları .............. 46 4.1.3. Fe3O4/Au-PEI partiküllerinin sentez ve karakterizasyonu .................. 47 4.1.4. Nitroselelüoz membranda gözenek büyüklük etkileşimleri ................. 52 4.1.5. Altın nanopartikül agregasyon testi .................................................... 53 4.1.6. Farklı Raman Etiketleri ile altın nanopartikül modifikasyonu .............. 55 4.1.7. Manyetik ekstraksiyona dayalı yatay akış immünoassay çalışmaları . 56 ix 4.1.8. Kuantum noktacıkların E. coli antikoru ile modifikasyonu ve enzim ile bölünmesi ............................................................................................... 56 4.1.9. Manyetik nanopartiküllerin E. coli antikoru ile modifikasyonu ve enzim ile bölünmesi ........................................................................................... 60 4.1.10. Manyetik ekstraksiyon ile geliştirilmiş kağıt bazlı LFIA parametrelerinin optimizasyonu ......................................................................................... 61 4.1.11. Manyetik ekstraksiyona dayalı yöntem için kalibrasyon çalışması ..... 65 4.1.12. Geliştirilen kağıt tabanlı LFIA sisteminin örnek denemeleri ................ 68 4.1.13. Manyetik ekstraksiyona dayalı yöntem için seçicilik çalışmları ........... 70 4.1.14. Manyetik ekstraksiyona dayalı yöntem için farklı türdeki manyetik partiküllerin kullanılması ......................................................................... 72 4.2. Bakteriyofaja dayalı kağıt tabanlı LFIA sistem ........................................ 73 4.2.1. Bakteriyofaj bazlı kağıt tabanlı yatay akış immünoassay çalışmaları . 73 4.2.2. İmmünomanyetik ayırım ile S. enteritidis tespiti .................................. 74 4.2.3. Farklı yüzey modifikasyonları ile S. enteritidis tespiti .......................... 75 4.2.4. Faj bazlı ELISA plaka ile bakteri tayini ............................................... 77 4.2.5. Bakteriyofaj bazlı kağıt tabanlı LFIA sistem ........................................ 78 4.2.6. Bakteriyofaj tabanlı LFIA sistemin seçicilik çalışmları ......................... 81 4.2.7. Bakteriyofaj tabanlı sistemin gerçek örnek denemeleri ...................... 83 5. YORUM .................................................................................................. 89 6. KAYNAKLAR ........................................................................................ 100 EKLER ............................................................................................................ 115 6.1. EK 1 – Manyetik partiküllerin FTIR sonucu. .......................................... 115 EK-2 Saf kazein ve manyetik partikül ile kovalent bağlı olan kazein’in FTIR sonuçları ............................................................................................... 116 6.2. EK 2 - Tezden Türetilmiş Yayınlar ........................................................ 117 6.3. EK 3 - Tezden Türetilmiş Bildiriler ........................................................ 118 6.4. EK 6 - Tez Çalışması Orjinallik Raporu ................................................ 119 ÖZGEÇMİŞ ..................................................................................................... 120 Son yıllarda patojen bakterilerin hızlı ve doğru tespiti, halk sağlığı ve gıda güvenliği açısından oldukça güncel bir araştırma alanıdır. Bu amaca yönelik etkin yöntemlerden biriside, Yüzeyde geliştirilmiş Raman saçılması (SERS) olup, duyarlılığı, sinyali çoğaltma yetkinliği, taşınabilirliği ve kâğıt tabanlı yatay akış immünoassay (LFIA) sistem, yüksek analiz hızı, aynı zamanda düşük maliyetli olması nedeniyle patojen mikroorganizma tespitinde güçlü ve etkili bir teknik olarak öne çıkmaktadırlar. Yapılan bu çalışmanın birinci aşamasında, yaygın patojenitesi bilinen ve seçilen E. coli ve S. enteritidis suşları, SERS tabanlı LFIA sistemi oluşturmak için, raman etiketi DTNB; 5,5 ́-Dithiobis(2-Nitrobenzoik asit) kullanıldı, ikinci aşamada da Fe3O4/Au-PEI nanopartikülleri ile ön-zenginleştirme yapıldıktan sonra, seçilen patojen bakterilerin tespiti ve kantitatif analizi gerçekleştirilmiştir. Bu hedefe yönelik olarak, 20 nm boyutunda altın nanopartikül (AuNP) ve 15 nm boyutunda Fe3O4/Au-PEI sentezlenmiştir. Daha sonraki aşamada da kazeini parçalayan rennet enzimi kullanılarak seçilen mikroorganizmaların tespitinde optimize koşullar araştırılmıştır. Araştırmamızın ikinci aşamasında, enzim tabanlı manyetik ekstraksiyon sistemi kullanılarak, seçilen bakteri antikoru ile kaplı Fe3O4/Au-PEI nanopartiküller, 101-107 ii kob/mL E. coli derişimleri olacak şekilde etkileştirilmiştir. Daha sonra rennet yardımıyla kazein hidroliz edildiğinde, Fe3O4/Au-PEI nanopartiküllerine bağlı bulunan E. coli manyetik alan yardımıyla ayrılmıştır. Serbest bakteriler konjugasyon ped (AuNP+DTNB+antikor kompleksi) üzerinde altın nanopartiküllere bağlı olan raman etiket DTNB ile nitroselüloz membran üzerinde yürütülmüş, ve bakteri derişimi kağıt tabanlı LFIA sistem nitroselüloz membran üzerinde bulunan test çizgisi ile tespit edilmesi sağlanmıştır. DTNB molekülünün SERS sinyallerini takip edilerek bakterinin artan konsantrasyonuna karşı lineer bir kalibrasyon eğrisinden LOD: 0,52 ve R2 değerleri de 0,98 olarak saptanmıştır. Bu değerler farklı bakteri türlerine B. subtilis, M. luteus, S. enteritidis suşlarına karşı sadece E.coli‘ye spesifik olarak çalıştığı gösterilmiştir. Çalışmamızın üçüncü aşamasıda, biyolojik örnek olarak sentetik idrar, referans kan ve ticari süt örnekleri kullanılmıştır. Geliştirilen sistem ile seçilen E. coli’yi ne kadar tuttuğumuzun etkinliği %86 ve üzeri olarak saptanmıştır. Yaptığımız bu çalışmada patojen mikroorganizmaların tayininde kullanılan antikorun pahalı olması nedeniyle alternatif bir yöntem düşünülmüştür. Bu amaca uygun olarak, LFIA sistemde kullanılan antikor yerine, doğal afiniteleri ve yüksek özgüllükte konak seçicilikleri nedeniyle bakteriyofajların alternatif yöntem olarak kullanılması hedeflenmiştir. Bunun için S. enteritidis’i konak olarak seçen P22 fajı ve kıyaslamak amacıyla antikoru kullanılmıştır. Yapılan bakteriyofaj çalışması sonucunda S. enteritidis (101-107 kob/mL) SERS kalibrasyon grafiklerinden LOD: 7 kob/mL ve R2: 0,98 olarak saptanırken, antikor çalışmamızda LOD: 6 kob/mL ve R2: 0,98 bulunmuştur. Bu sonuçlar göstermiştir ki patojen mikroorganizmaların tayininde bakteriyofajın antikora kıyasla alternatif ve ucuz bir yöntem olacağı görülmüştür. In vivo çalışmamızda S. enteritidis ile enfekte edilen yumurta ve tavuk eti örnekleri, P22-bakteriyofaj tabanlı yatay akış sistemimiz kullanıldığında, %90 ve üzerinde bakteriyi tuttuğu ve ayırdığı saptanmıştır. Sonuçta yatay akış sistemimizin etkin çalıştığı ayrıca bakteriyofajların alternatif bir yöntem olabileceği görülmüştür.

Amaç: Ucuz, kolay ve hızlı üre tayini için immobilize üreaz ve kromojen içeren hidrojel ve kağıt bazlı strip şeklinde üre biyosensörleri geliştirmektir. Gereç ve Yöntem: Üre tayini, pH değişikliklerine duyarlı indikatör içeren sistemdeki üreaz ve üre arasındaki enzimatik reaksiyona dayanmaktadır. Biyosensörlerin oluşturulmasında immobilizasyon materyali olarak filtre kağıdı ve hidrojel kullanıldı. İndikatör olarak ise m-kresol moru ve pH değişimine duyarlılığı yüksek olan boya karışımı kullanıldı. Üre-üreaz reaksiyonu sonucunda, üre konsantrasyonu ve karşılık gelen renk, çıplak gözle semikantitatif olarak ve bir renk analiz cihazı yardımıyla kantitatif olarak değerlendirildi. Ayrıca geliştirilen hidrojel ve kağıt tabanlı üre biyosensörleri çeşitli biyolojik örneklerle test edildi.Bulgular: Reaksiyon ortamının pH'ı üre-üreaz reaksiyonunun sonunda değişti. Buna göre biyosensörün değişen rengi hidrojel tabanlı biyosensör için oda sıcaklığında 15 dakikada ve kağıt tabanlı biyosensör için 1 dakikada çıplak gözle ayırt edildi. Biyosensör üzerinde oluşturulan renkler, diffüz yansıma ultraviyole görünür spektrofotometre ve renk analizörü ile kantitatif olarak doğrulandı. Hidrojel tabanlı biyosensörün lineer aralığı 20-200 mg/dL üre olarak tespit edildi. Kağıt tabanlı biyosensör için lineer aralık ise 10-100 mg/dL üre olarak bulundu. Analizlerin tekrarlanabilirliğinin iyi olduğu gösterildi.Sonuç: Tükürük örneklerinde üre düzeyleri kağıt ve hidrojel tabanlı biyosensörler kullanılarak başarıyla belirlendi. Bu biyosensörlerin yeterli tıbbi donanımı olmayan yerlerde kullanımının uygun olabileceği sonucuna varıldı.Anahtar Sözcükler: Üre, kağıt tabanlı biyosensör, hidrojel tabanlı biyosensör,biyolojik sıvılar, tükürük Aim: It is to develop hydrogel and paper based strip type urea biosensors which contain immobilized urease and chromogen in order to detect urea in a cheap, easy and fast fashion.Materials and Methods: The urea determination was based on enzymatic reaction between urease and urea in the system involving chromogen mix sensitive to pH changes. Filter paper and hydrogel were used as the immobilization material for biosensors. m-Cresol purple dye and a dye mixture which has high sensitivity for pH changes, were used as indicators. As a result of the urea-urease reaction, urea concentration and corresponding color were evaluated semiquantitavely with the naked eye, and quantitatively by using a color analyzer. In addition, the developed hydrogel and paper based urea strip type biosensors were tested with biologic samples.Results: The pH of the reaction medium changed at the end of the urea-urease reaction. The color change on the biosensor was distinguished by naked eyes in 15 minutes for hydrogel based biosensor, 1 minute for paper based biosensor. The colors formed on both biosensors were verified quantitatively by diffuse reflectance ultraviolet-visible spectrophotometer and color analyzer. The linear range was 20-200 mg/dL urea for the hydrogel based biosensor. It was 10-100 mg/dL urea for the paper based biosensor. The assays were shown to have good reproducibility. Conclusion: Urea levels in saliva samples were successfully determined by using hydrogel based and paper based urea biosensors. It was concluded that these biosensors may be suitable for use in places without adequate medical equipment.Key Words: Urea, paper based biosensor, hydrogel-based biosensor, biologicalfluids, saliva 138

Bu tez çalışmasında denizanası, yumurta kabuğu ve kağıt gibi doğada bolca bulunan kaynaklardan biyomedikal teknolojilerde yaygın olarak kullanılan kollajen, hidroksiapatit ve selüloz yapıda kağıt jel gibi malzemelerin ekonomik ve pratik üretimi, detaylı karakterizasyonu, apta-sensör matriksi olarak kullanılabilirliği ve ön-klinik uygulamalarının gerçekleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla, JF kollajeni/TBA, JF kollajeni/nHA/TBA ve JF kollajeni/PG/Au/nHA/TBA apta-sensörleri hazırlanmış, yüzey karakterizasyonları, optimizasyon ve kalibrasyon çalışması ve bunları takiben validasyon ve nöro-klinikte trombin tayininde kullanılabilirliği üzerine çalışılmıştır. Sonuçlar incelendiğinde her üç apta-sensörün birbirine ve ticari olarak temin edilen ELISA kiti ile elde edilen yanıtlara yakın sonuçlar verdiği görülmüştür. Geniş çaplı bir klinik uygulama sonucunda geliştirilen sistemlerin MS, Parkinson, Epilepsi, Myestenia Gravis ve polinöropati gibi nörodejeneratif hastalıkların erken teşhisinde kullanılabileceği düşünülmektedir. In this thesis work, it was aimed the investigation of economic and practical production, detailed characterization, usability as an apta-sensor matrix, and pre-clinical applicationof some widely used biomaterials in biomedical technologies such as collagen, hydroxyapatite and cellulosic paper gel from natural sources such as jellyfish, egg shell or paper, which are aboundant in nature. For this purpose, JF collagen/TBA, JF collagen /nHA/TBA and JF collagen/PG/Au/nHA/TBA apta-sensors were developed, the surface characterizations, optimization and calibration studies were carried out, followed by validation and neuro-clinical studies towards to detection of thrombin. When the results were investigated, it was shown that all of the apta-sensors have similar responses with both each other and commercially obtained ELISA kit. It is thought that the developed systems can be used for the early diagnosis of some neurodegenerative diseases such as Multiple Sclerosis, Parkinson's, Epilepsy, Myestenia Gravis and polyneuropathy, following an advanced clinical trial study. 113

Selülaz enzimi, bazı bakteri ve mantar türleri tarafından sentezlenen ve selülozun ß-l,4 glikozit bağlarını parçalayan enzimdir. Selülaz enzimi gıda, kâğıt, tekstil endüstrisi, hayvan yemleri ve deterjan üretimi gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir. Böylesi geniş bir endüstriyel kullanıma sahip mevcut selülaz enzimlerine bir yenisini ekleyebilmek amacıyla tasarlanmış bu çalışmada, selülotik bakteri izolasyonu, tanımlanması, tanımlanan bakteri tarafından sentezlenen selülaz enziminin kısmi saflaştırılması ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Öncelikle, fındık atıklarının olduğu toprak numunelerinden izole edilen otuz adet bakteri suşunun selülaz enzimi üretme kapasitesi yapılan kalitatif tayin ile araştırılmış ve bu bakteriler arasında en iyi selülaz üreticisinin izolat DU-1 olduğu belirlenmiştir. Enzim üretici izolat morfolojik, biyokimyasal ve moleküler teknikler ile tanımlanmış ve bakteri Bacillus cereus DU-1 olarak tür boyunda tanımlanmıştır. Yapılan enzim karakterizasyonu çalışmaları neticesinde B. cereus DU-1 bakterisinin enzim üretmesi için gerekli optimum şartlar; tripton (azot kaynağı), pH 7.0, sıcaklık 37oC ve süre 24 saat olarak belirlenmiştir. Bununla birlikte, 50oC'de ve pH 6.0' da enzimin aktivitesinin (4,73 U/mL) optimum olduğu tespit edilmiştir. Enzim kinetiği analizi sonucunda enzimin Vmax değeri 3,18 U/mL ve Km değeri 0,0019 mM olarak bulunmuştur. Son olarak enzim amonyum sülfat çöktürmesi ile kısmi olarak saflaştırılmıştır. Kısmi saflaştırılan enzimin moleküler büyüklüğü SDS-PAGE ve Zimogram analizi ile yaklaşık 40 kDa olarak belirlenmiştir. Cellulase enzyme is the enzyme synthesized by some bacterial and fungal species and breaks down the ß-1,4 glycoside bonds of cellulose. Cellulase enzyme has a wide range of uses such as food, paper, textile industry, animal feed and detergent production. In this study, which was designed to add a new cellulase enzyme to the existing cellulase enzymes with such a wide industrial use, cellulotic bacteria isolation, identification, partial purification and characterization of the cellulase enzyme synthesized by the identified bacteria were performed. First of all, cellulase enzyme production capacity of thirty bacterial strains isolated from soil samples containing hazelnut wastes was investigated by qualitative assay and it was determined that the best cellulase producer among these bacteria was isolate DU-1. The enzyme producing isolate was identified by morphological, biochemical and molecular techniques and the bacterium was identified as Bacillus cereus DU-1. As a result of enzyme characterization studies, optimum conditions for enzyme production by B. cereus DU-1 bacteria was determined as tryptone (nitrogen source), pH 7.0, 37oC and 24 hours. However, it was determined that the activity of the enzyme (4.73 U/mL) was optimum at 50oC and pH 6.0. As a result of the enzyme kinetic analysis, the Vmax value of the enzyme was found as 3.18 U/mL and the Km value was found as 0.0019 mM. Finally, the enzyme was partially purified by ammonium sulfate precipitation.The molecular size of the partially purified enzyme was determined as approximately 40 kDa by SDS-PAGE and Zymogram analysis.

Kalıtsal safra asidi sentez bozuklukları (IEBAS) safra asitlerinin sentez yollarında görev alan enzimlerde yapısal veya işlevsel bozukluklar sonucu alışılmadık ara metabolitlerin birikmesine neden olan otozomal ressesif geçişli hastalıklar grubudur. Tedavi edilmediğinde nörolojik semptomlarla ilerleyen ve ölümcül karaciğer hastalığı ile sonuçlanan bu durumda erken tanı oldukça önemlidir. Bu çalışmada nadir görülen, tanısı güç olan ancak tedavi edilebilir bu hastalıkların erken tanısında kullanılabilecek yöntem ve bunlara yönelik olası biyobelirteçlerin belirlenebilmesi amaçlandı. Kuru kağıda emdirilmiş idrar örneklerinde LC-MS/MS yöntemi ile altmış sekiz safra asidi ara metabolitleri hedefli metabolomik analiz ile değerlendirildi. Plazma örneklerinde 5α-kolestanol ve 7-dehidrokolesterol ara metaboliti ve kolesterol ölçümü GC-MS yöntemiyle değerlendirildi. Hastalar ile sağlıklı bireylerin total safra asit değerleri arasında (p=0,001), klasik safra asit değerleri arasında (p=0,001), hidroksile safra asit değerleri arasında (p=0,001), 3β-hidroksi-Δ5-safra asit değerleri arasında (p=0,002) ve 3-okzo-∆⁴-safra asit değerleri arasında (p=0,001) anlamlı bir fark olduğu bulundu. Bir hastada 3β-hidroksi-Δ5-steroid dehidrogenaz eksikliği, bir hastada oksisterol-7α-hidroksilaz eksikliği, 3 hasta serebrotendinöz ksantomatozis tanıları ile uyumlu idrarla atılan safra asidi ara metabolitleri tespit edildi. Kolesterol ve kolestanol değerleri arasında (p=0,570 ve p=0,099) anlamlı bir fark olmadığı bulundu. 7-dehidrokolesterol değerleri arasında anlamlı bir fark olduğu bulundu (p=0,008). Bu bulgular safra asit sentez yolaklarında görev alan enzim eksikliklerinin bir sonucu olarak açığa çıkan ara metabolitlerin idrarda ve plazmada tespit edilebilmesinde ve bu bozuklukları öngörmede hedefli kütle spektrometri yönteminin etkili olduğunu göstermektedir. Inborn errors of bile acid synthesis (IEBAS) are autosomal recessively inherited disorders that are resulted from the deficiencies in the structure or function of the enzymes involved in the synthesis of bile acids, causing the accumulation of unusual intermediate metabolites of bile acid synthesis. If untreated, progressive neurological symptoms and fatal liver disease is prominent, thus early diagnosis is important. In this study, it was aimed to determine the method that can be used in the early diagnosis of these rare, difficult to diagnose but treatable diseases and possible biomarkers for them. Sixty-eight bile acid intermediate metabolites were evaluated by targeted metabolomic analysis in urine samples impregnated on dry paper by LC-MS/MS method. In plasma samples, 5α-cholestanol and 7-dehydrocholesterol intermediate metabolite and cholesterol measurement were evaluated by GC-MS method. A significant difference was observed between total bile acid values (p=0.001), classical bile acid values (p=0.001), hydroxylated bile acid values (p=0.001), 3β-hydroxy-Δ5-bile acid values (p=0.002) and 3-oxo-∆⁴-bile acid values (p=0.001) of patients and healthy individuals. Urinary bile acid bile metabolites compatible with 3β-hydroxy-Δ5-steroid dehydrogenase deficiency in one patient, oxisterol-7α-hydroxylase deficiency in one patient, and cerebrotendinous xanthomatosis in 3 patients were detected. There was no significant difference between cholesterol and cholestanol values (p=0.570 and p=0.099). A significant difference was found between 7-dehydrocholesterol values (p=0.008). Our findings show that the targeted mass spectrometry technology is effective in detecting the intermediate bile acid metabolites in urine and plasma and predicting enzyme deficiencies involved in bile acid synthesis pathways. 170

Some unique living organisms produce visible light from chemical energy in a process called bioluminescence. Bioluminescent organisms express luciferase enzymes which catalyze chemical reactions in which luciferases convert their substrates and produce visible light. Different bioluminescent organisms contain different luciferase enzyme/substrate systems. For creating an assay system, genes encoding selected luciferase reporter and any protein, can be fused via cDNA synthesis and then luciferase-fused protein can be traced in living organism or in cell culture, depending on bioluminescence glowing (radiation). Besides, in a predetermined setup, progression phases of experimentally created infections of any bacteria, virus, parasite or fungus species which transfected with luciferase encoding gene can easily be traced via bioluminescence. Any bioluminescence assay system is composed from three elements: transfer of luciferase gene and injection of its substrate material to animal subject, and acquiring/processing light signals by charge coupled device (CCD) camera. In bioluminescence resonance energy transfer (BRET) system which is particularly used in protein-protein interaction (PPI) studies, closely positioned or interacting labeled-proteins give both bioluminescent and fluorescent signals. In comparison to other protein-assay techniques, bioluminescence imaging is simple, non-invasive, cost-effective and convenient technique which is promising in terms of finding more usage areas in the future. In this paper, besides a review of important studies focused on the subject, general knowledge about basic principles of bioluminescence, various bioluminescence-creating enzyme-substrate systems and bioluminescence imaging (BLI) modalities were provided., Canlı bünyesinde meydana gelen reaksiyonlar sonucunda kimyasal enerjiden görünür ışık üretilmesine ve buna bağlı olarak meydana gelen ışımaya biyolüminesans ışıma denir. Biyolminesans gösteren organizmaların sentezledikleri lusiferaz enzimler ve kimyasal dönüşümlerini katalizledikleri ilgili substratların oluşturdukları reaksiyonlar neticesinde biyolüminesans ışıma meydana gelmektedir. Farklı canlı türlerinde çeşitli lusiferaz enzimleri bulunmaktadır. Lusiferaz enzimlerden seçilecek olan birini kodlayan reporter gen, cDNA aracılığıyla herhangi bir proteini kodlayan genle kaynaştırılmak suretiyle, ilgili proteinin lokasyonu veya etkileşimleri in vivo olarak izlenebilmektedir. İlgilenilen virüs, bakteri, parazit ve maya türlerine aktarılan lusiferaz enzim genleri sayesinde, bu türlerin oluşturdukları enfeksiyonların seyir süreçleri izlenebilmektedir. İzleme düzeneği, ilgili denek hayvana lusiferaz geninin aktarılması, hayvana substratın enjekte edilmesi ve CCD kamera (foton-elektron etkileşimli kamera) ile izlemenin yapılması basamaklarından oluşmaktadır. Özellikle protein-protein etkileşim çalışmalarında kullanılan BRET (biyolüminesans ışımaya dayalı rezonans enerji transferi) tekniği ile biyolüminesans ve floresan ışımalar bir arada izlenebilmektedir. Diğer protein saptama/izleme teknikleri ile kıyaslandığında in vivo biyolüminesans görüntüleme denek hayvana girişimde bulunmayı gerektirmeyen, basit, ucuz ve oldukça elverişli bir tekniktir. Bu çalışmada biyolüminesans ışımanın temel prensipleri, biyolüminesans ışıma üreten enzim-substrat sistemleri ve biyolüminesans ışımaya dayalı çeşitli in vivo izleme düzenekleri hakkında genel bilgiler verilmiş ve bu konularla ilgili önemli çalışmaların sonuçları derlenmiştir.

Nişasta, fotosentezin ana ürünüdür ve fotosentetik ve fotosentetik olmayan dokularda depolanan en baskın yedek polisakkarittir. Nişasta, insan ve hayvan diyetlerinde temel bir gıdadır, aynı zamanda gıda, kağıt ve tekstil gibi endüstriyel amaçlar için yaygın olarak kullanılan bir hammaddedir. Küresel ısınmaya bağlı olarak, dünyanın kademeli olarak çölleşeceği ve tarım alanlarının azalacağı düşünülmektedir. Bu nedenle alternatif gıda kaynakları araştırılmaktadır. Bu çalışmada, iklim koşullarından bağımsız olarak, çaydan izole edilen yeni bir maya kültürünün nişasta üretme kapasitesi belirlendi. Nişasta üretimi için Cryptococcus humicolus HTM1 suşu kullanıldı. HTM1 suşu glikozla 0,23±0,03 mg/mL, fruktozla0,30±0,06 mg/mL ve sukrozla ise 0,37±0,06 mg/mL nişasta üretebildiği belirlendi. HTM1 suşunun en yüksek miktarda nişastayı glikoz ve früktozun olduğu ortamlarda pH 8,0'de, sukroz ile pH 7,0'de üretebildiği belirlendi. Bal ve atık meyve sularında HTM1 suşunun baldan 1,2±0,1 mg/mL, nardan 1,1±0,3 mg/mL, elmadan 0,8±0,2 mg/mL, mandalinadan 0,9±0,1 mg/mL, ve kividen 0,8±0,2 mg/mL nişasta üretilebildiği hesaplandı. Sonuç olarak çaydan izole edilen C. humicolus HTM1 maya suşunun nişasta üretebildiği ve laboratuvar ortamında nişasta üretmek için önemli bir potansiyele sahip olduğu belirlenmiştir. Starch is the main product of photosynthesis and its the most dominant reserve polysaccaride that stored in photosynthetic and non-photosynthetic tissues. Starch is a staple food in human and animal diets, but also a raw material widely used for industrial purposes, such as food, paper and textile. Due to global warming, it is thought that the world will gradually become deserted and agricultural areas will decrease. therefore, alternative food sources are sought. In this study, regardless of the climatic conditions, the capacity of producing starch by a new yeast culture isolated from tea was determined. Cryptococcus humicolus HTM1 strain was used for starch production. It was determined that HTM1 strain was able to produce 0.23 ± 0.03 mg/mL starch with glucose, 0.30 ± 0.06 mg/mL with fructose and 0.37 ± 0.06 mg/mL with sucrose. It was determined that HTM1 strain produced the highest amount of starch in glucose and fructose at pH 8, and in sucrose at pH 7. HTM1 strain was produced strach from honey and waste fruit juices, it was produced 1.2 ± 0.1 mg/mL from honey, 1.1 ± 0.3 mg/mL from pomegranate, 0.8 ± 0.2 mg/mL from apple, 0.9 ± 0.1 mg/mL from tangerine and 0.8 ± 0.2 mg/mL from the kiwi. As a result, it was determined that C. humicolus HTM1 yeast strain isolated from tea can produce starch and has an important potential to produce starch in laboratory environment. 48

Lipazlar veya diğer adıyla triaçilgliserol açilhidrolazlar (E.C. 3.1.1.3), lipid içeren atık suların enzimatik degradasyonunda, organik sentez tepkimelerinde, deterjan sanayinde, tekstil sanayinde, biyosürfaktanların sentezinde, kağıt üretiminde, farmasötiklerde, agrokimyasal (tarım kimyası) endüstride, pestisitlerde, gıda endüstrisinde, süt endüstrisinde, kozmetiklerde, oleokimyasal endüstride, deri gibi birçok endüstriyel uygulamalarda kullanılmaktadırlar. Bu çalışmada Geobacillus stearothermophilus Ah22 membranına bağlı lipaz üretebilme kapasitesi belirlenerek, lipazı en iyi üretebileceği ortam tespit edildi. Üretilen membrana bağlı lipazın en iyi aktivite gösterdiği pH, sıcaklık gibi bazı parmetreler belirlendikten sonra, p- Nitrofenil asetat (pNFA), p-Nitrofenil bütirat (pNFB), p-Nitrofenil oktaonat (pNFO), p-Nitrofenil laurat (pNFL) substratları varlığında Km ve Vmaks değerleri olan kinetik verileri elde edildi. Ah22 membrana bağlı lipazın en yüksek aktiviteyi çalışmada kullanılan substralarının varlığında pH 9,0'da ve düşük karbon zincirli yağ asidine sahip substratları 20-40 oC'de, uzun karbon zincirine sahip substratların ise 50-60 oC'de gösterdiği tespit edildi. Vmaks/Km (dk-1) oranlarına bakıldığında 0,068 oranı ile en iyi etkileştiği substratı pNFB olurken bunu sırasıyla pNFL, pNFO ve pNFA takip ettiği belirlendi. Ayrıca liyofilizasyon yöntemiyle kurutulan hücreler toz haline getirildikten sonra da lipaz aktivitesini gösterdiği gözlendi. Ancak tekrar kullanım açısından yaş hücrelerin toz halindeki hücrelere oranla daha verimli olduğu belirlendi. Ah22 memebrana bağlı lipazın aktivitesinin anyon ve katyonlar varlığında fazla değişmediği, ancak deterjanlar ve -ME varlığında kayda değer oranda azladığı tespit edildi. Lipases, also known as triacylglycerol acylhydrolases (EC 3.1.1.3), are used in many industrial applications such as in enzymatic degradation of lipid-containing effluents, organic synthesis reactions, detergent industry, textile industry, synthesis of biosurfactants, paper production, pharmaceuticals, agrochemical (agricultural chemistry) industry, pesticides, food industry, the dairy industry, cosmetics, oleochemical industry and leather. In this study, the capacity to produce the Geobacillus stearothermophilus Ah22 membrane-bound lipase and the best the medium with which lipase could be produced was determined. Following of determination of certain parmeters such as pH and temperature, where the produced membrane-bound lipase exhibits the best activity, the kinetic data as Km and Vmax were obtained in the presence of p-Nitrophenyl acetate (pNFB), p-Nitrophenyl octaonate (pNFO) and p-Nitrophenyl laurate (pNFL) substrates. The highest activity of Ah22 membrane-bound lipase was found at pH 9.0 in the presence of the substrates, at 20-40 oC in substrates with low carbon chain fatty acid and at 50-60 oC in substrates with long carbon chain. In terms of Vmax / Km (min-1) ratios, pNFB was the most effective substrate with 0.068, followed by pNFL, pNFO and pNFA. In addition, it was observed that the cells dried by lyophilisation showed lipase activity after they were pulverized. However, in terms of re-use, it was determined that wet cells were more efficient than powdered cells. It was found that the activity the Ah22 membran-bound lipase had not changed much in the presence of anions and cations, but decreased significantly in the presence of detergents and -ME. 68

Türkiye, dünyanın bor rezervlerinin yaklaşık % 60 'ına sahiptir. Bor kimya, kozmetik, otomotiv, kâğıt, seramik, ahşap, cam ve ilaç sanayisi gibi birçok endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca ileri teknoloji ve nanoteknoloji araştırmalarında ve fotoğrafçılıkta da kullanılmaktadır. Bunun yanı sıra insan bünyesi ve bitki gelişimi açısından birçok faydası da bulunmaktadır. Ancak birkaç mg derişimindeki bor hem insan hem de bitkilere zarar verebilmektedir. Bor derişimi jeotermal atık sularda 30 – 40 mg/lt kadar yüksek derişime sahip olmaktadır. Bu nedenle borun hem geri kazanımı hem de atık sulardan uzaklaştırılması önem kazanmaktadır. Bu çalışmada atık sulardan bor geri kazanımı için pHEMA - Aktif Karbon kompozit kriyojel sisteminin sentezi ve karakterizasyonu yapılmıştır. Sentezlenen pHEMA - Aktif Karbon kompozit kriyojelleri kullanarak sularda bulunan borun geri kazanımı için adsorpsiyonu farklı pH ve farklı derişimlerde incelenmiştir. Bunun sonucunda bor adsorplama yüzdeleri ve optimum işletme koşulları belirlenmiştir. Turkey has about 60 % of the world's boron reserves. Boron is widely used in many industrial fields such as chemicals, cosmetics, automotive, paper, ceramics, wood, glass, pharmaceutical and industry. It is also used in advanced technology and nanotechnology research and photography. In addition, it has many benefits for human body and plant development. However, boron at several mg concentrations can damage both human and plants. Boron concentration in geothermal wastewater has a high concentration of 30 – 40 mg / lt. For this reason, both the recovery of boron and its removal from waste water are important. In this study, synthesis and characterization of pHEMA - Activated Carbon composite cryogel system for boron recovery from wastewater is studied. By using the synthesized pHEMA - Activated Carbon composite cryogels, the adsorption of the boron in water was investigated at different pH and different concentrations. As a result, the percent adsorption and optimum operating conditions were determined. 84

Son yıllarda manyetik nanopartiküllerin enzim immobilizasyonunda destek materyali olarak kullanılmasına olan ilgi giderek artmaktadır. Genelde manyetik nanopartiküller düşük toksisiteye sahiptirler, belirgin avantajlarından birisi kolayca harici bir magnet vasıtasıtasıyla reaksiyon karışımlarından kolayca ayrılmalarıdır. Selülazlar, gıda endüstrisi, tekstil endüstrisi, kâğıt endüstrisi gibi birçok endüstride kullanılan önemli bir hidrolitik enzimdir. Bu çalışmada literatürde bilinen metoda göre birlikte çöktürme yöntemiyle manyetik (Fe3O4) nanopartiküller sentezlendi. İminodiasetik asit ile trietilamin etkileştirildi ve elde edilen bileşiğe 3-(trietoksisilil) propil izosiyanat bağlanarak IZ kodlu bileşik elde edildi. Daha sonra IZ kodlu bileşik ile Fe3O4 manyetik nanopartiküller immobilize edildi. Elde edilen manyetik nanopartiküllere Cu+2 yüklendi. Elde edilen Cu+2 yüklü manyetik nanopartiküller spektroskopik teknikler FTIR, TGA, TEM, SEM, XRD ve EDX teknikler ile karakterize edildikten sonra uygun koşullarda selülaz immobilizasyonunda kullanıldı. Çeşitli immobilizasyon parametreleri (imobilizasyon süresi, immobilizasyon sıcaklığı, immobilizasyon pH'ı, selülaz konsantrasyonu) incelendi. İmmobilize enzimin optimum şartları belirlendi (pH ve sıcaklık) ve termal karalılık, depolama kararlılığı ile tekrar kullanılabilirlikleri incelendi. Destek maddemizi tekrar kazanmak için desorpsiyon yapıldı. Kinetik parametreler incelendi.Anahtar Kelimeler: Selülaz, supermanyatik nanopartikül, iminodiasetik asit, immobilizasyon In recent years there has been increasing interest in the use of magnetic nanoparticles as support materials for enzyme immobilization. In general, magnetic nanoparticles have low toxicity, one of the obvious advantages is that they are easily separated from the reaction mixtures by means of an external magnet. Cellulases are an important hydrolytic enzyme used in many industries such as food industry, textile industry, paper industry.In this study, magnetic (Fe3O4) nanoparticles were synthesized by co-precipitation according to the method known in the literature. Iminodiacetic acid was reacted with triethylamine and 3- (triethoxysilyl) propyl isocyanate was coupled to the resulting compound to give the compound IZ. Then, Fe3O4 magnetic nanoparticles were immobilized with IZ coded compound. The resulting magnetic nanoparticles were loaded with Cu+2. The obtained Cu+2 charged magnetic nanoparticles were characterized by spectroscopic techniques FTIR, TGA, TEM, SEM, XRD and EDX techniques and then used for cellulase immobilization under appropriate conditions. Various immobilization parameters (immobilization time, immobilization temperature, immobilization pH, cellulase concentration) were examined. Optimum conditions of the immobilized enzyme were determined (pH and temperature) and thermal stability, storage stability and reusability were investigated. Desorption was performed to regain our support. Kinetic parameters were examined.Keywords: Cellulase, superparamagnetic nanoparticles, iminodiacetic acid, immobilization 78

Bu çalışmada, ülkemizde Giresun İli ve çevresinde bol miktarda yetişen papatyadan (Matricaria chamomilla L.) ilk defa saflaştırılan lipaz enziminin çeşitli taşıyıcılara immobilizasyonu incelendi.Lipazlar (Triaçilgliserol açil hidrolaz, E.C.3.1.1.3), su-yağ ara yüzeyinde trigliseridlerin hidrolizini katalizleyen ve endüstride sayısız uygulama alanına sahip olan enzimlerdir. Gıda, deri, deterjan, kağıt, biyomedikal, biyodizel, biyosensör, kozmetik ve parfüm sanayinde uygulama alanları bulunmaktadır.Enzimlerin kimya endüstrisinde ve biyoteknolojide çeşitli amaçlar için kullanılması, bu katalizörlerin daha ekonomik ve kullanışlı hale getirilmesini gerektirmiştir. Endüstriyel işlemlerde immobilize lipaz enzimleri serbest lipaz enziminin yerini almış ve kullanım alanı artmıştır.Lipaz enziminin çok çeşitli bitkilerden saflaştırıldığı ancak papatya bitkisinden saflaştırılmadığı literatür araştırmalarından görülmüştür. Özgün nitelikte bir çalışma olduğu düşünüldüğünden, papatya bitkisinden lipaz enziminin ilk defa saflaştırılması ve çeşitli taşıyıcılara immobilize edilerek kullanım alanının arttırılması amaçlanmıştır. Enzimleri kimya ve biyoteknoloji alanında daha çekici hale getirebilmek için özellikle son 30 yıl içinde enzim immobilizasyonu üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. İmmobilize enzimlerin endüstride, birçok alanda kullanımının yaygınlaştığı görülmektedir.Saflaştırılan lipaz çeşitli taşıyıcılar üzerine adsorpsiyon, kovalent ve iyonik bağlama yöntemleri ile immobilize edildi. Protein miktarı ve lipaz esteraz aktivitesi, sırasıyla Lowry ve Erlanson yöntemlerine göre tayin edildi.Papatya lipazı çeşitli taşıyıcılar (Kieselgel 60, deniz kumu, Amberlite IRA-900, alumina, cam boncuk) üzerine immobilize edilerek immobilize lipazların optimum pH, optimum sıcaklık, optimum reaksiyon süresinin tayini gibi kinetik özellikleri de incelendi. In this study, the immobilization of lipase enzyme, which has been purified for the first time, from chamomile (Matricaria chamomilla L.) grown in Giresun Province and its surroundings was investigated. Lipases (Triacylglycerol acyl hydrolase, E.C.3.1.1.3) are enzymes that catalyze the hydrolysis of triglycerides at the water-fat interface and have numerous applications in the industry. They have application areas in food, leather, detergent, paper, biomedical, biodiesel, biosensor, cosmetics and perfume industries.The use for various purposes in the chemical industry and in biotechnology of enzymes has necessitated making more economical and useful of these catalysts. In industrial processes, the immobilized lipase enzymes replaced of free lipase enzymes and increased its use. It was seen in literatüre studies that lipase enzyme has been purified from various plants but not purified from chamomile plants. Since it is thought to be an original work, it was aimed to purify from chamomile plant of lipase enzyme and increase its use by immobilizing to various carriers for the first time. In order to make enzymes more attractive in chemistry and biotechnology, studies on enzyme immobilization have intensified in the last 30 years. It is seen that the use of immobilized enzymes in industry in many fields has become widespread. The purified lipase was immobilized on the various carriers by adsorption, covalent and ionic bonding methods. Protein amount and lipase esterase activity were determined according to Lowry and Erlanson methods, respectively. Chamomile lipase was immobilized on various carriers (Kieselgel 60, sea sand, Amberlite IRA-900, alumina, glass beads) and it was investigated kinetic properties such as optimum pH, optimum temperature and optimum reaction time of immobilized lipases. 68

α-D-Galaktozidazlar (α-D-galaktozid galaktohidrolaz, Melibiaz, EC. 3.2.1.22) basit ve kompleks oligo- ve polisakkaritlerin (rafinoz, melibiyöz, stakiyöz, galaktomannan) α-1,6-bağlı D-galaktoz birimlerini hidrolizleyen ekzoglikozidazlardır. Galaktoz konjugatlarının α-galaktozidik bağlarının transgalaktozilasyon reaksiyonlarında da görev yapan α-galaktozidazlar doğada oldukça yaygın olarak bitkilerde, hayvanlarda ve mikroorganizmalarda bulunurlar. Hem hidrolaz hem de transferaz aktiviteleri α-galaktozidazların endüstriyel ve medikal alandaki uygulamaları için oldukça önemlidir. α-Galaktozidazlar, gıda işleme ve hayvan besleme prosedürleri, şeker endüstrisi, kağıt ve kağıt hamuru endüstrisi, kan grubu dönüşümleri ve Fabry hastalığının tedavisi gibi çeşitli biyoteknolojik ve medikal uygulama alanlarına sahiptir. Enzim immobilizasyonu teknolojisi enzim stabilizasyonu için ana metodlardan birisi olduğundan son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Bu bağlamda, enzim immobilizasyonu teknolojisinde kullanılabilecek enzim immobilizasyon yöntemleri her geçen gün artmaktadır. Son yıllarda enzim immobilizasyonunda, çapraz bağlı enzim agregatlarının (Cross-Linked Enzyme Aggregates; CLEAs) hazırlandığı enzim immobilizasyon tekniği oldukça revaçtadır. İmmobilizasyon için bir taşıyıcıya gereksinim yoktur. Genellikle yeterli saflıktaki proteinler bifonksiyonel reaktiflerle çapraz bağlanarak çapraz bağlı enzim agregatları oluşturulur. CLEA’ lar iyi mekanik özelliklerinin yanı sıra oldukça aktif enzim preparatlarıdır. Çünkü enzimatik aktivite içermeyen çok yüksek oranda yabancı materyal içermezler ve çok sert koşullarda bile artmış kararlılık gösterebilirler ki bu onların uygulamalarını daha da değerli hale getirmektedir. CLEA’ nın önemli bir avantajı, immobilizasyon sırasında kullanılan proteinin çok saf olmasına gerek yoktur, ham enzim preparatları da kullanılabilmektedir. Bu çalışmada, mısırdan (Zea mays) izole edilen ve kısmi olarak saflaştırılan α-galaktozidaz enziminin çapraz bağlı enzim agregatları (CLEA) hazırlanarak immobilizasyon gerçekleştirilmiştir. Kullanılan immobilizasyon prosedürünün optimizasyonu için immobilizasyona çeşitli parametrelerin etkisi (amonyum sülfat konsantrasyonu, protein miktarı, glutaraldehit konsantrasyonu, tampon türü, konsantrasyonu ve pH’ ı, çapraz bağlama süresi, çapraz bağlama sıcaklığı ve çalkalama hızı, BSA ilavesi) incelendi. Optimum koşullarda (1:5 (v/v) enzim: amonyum sülfat oranı, 7.5 mg protein ve % 0.1 (v/v) glutaraldehit, 6 saat, 4°Ϲ, 150 rpm) % 47 aktivite geri kazanımı ile CLEA hazırlandı. Hazırlanan immobilize ve serbest enzimlerin fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu gerçekleştirildi. Enzim aktivitesine etki eden bazı parametreler (sıcaklık, pH, substrat spesifikliği ve konsantrasyonu, efektör konsantrasyonları, inhibisyon etkisi, stabilizatör etkisi) incelenerek kararlılık testleri (termal, pH, depo, operasyonel kararlılık) ve tekrar kullanılabilirlik yapıldı. İmmobilize ve serbest enzimlerin 40°Ϲ’ de maksimum aktivite gösterdiği ve optimum pH değerlerinin sırasıyla pH 5.5 ve 6.0 olduğu gözlendi. Serbest ve immobilize enzimler için farklı substratlar varlığında (pNPG, stakiyoz, melibiyoz ve rafinoz) kinetik sabitler (kM, vmax ve kcat) belirlendi. Çeşitli efektörlerin enzim aktivitesi üzerine etkileri araştırıldı. α-Galaktozidaz CLEA’ sının termal, pH, depo ve operasyonel kararlılıklarının serbest enzime kıyasla oldukça iyi olduğu belirlendi. Serbest ve immobilize α-galaktozidaz enzimlerinin soya sütündeki rafinoz ve rafinoz tip oligosakkaritlerin hidroliz proseslerinde kullanım potansiyeli ile ilgili çalışmalar yapıldı. CLEA ve serbest enzimin soya sütündeki rafinoz ve stakiyozun % 85’ inden fazlasını hidrolizlediği belirlendi., α-D-Galactosidases (α-D-galactoside galactohydrolase, Mellibiase, EC. 3.2.1.22) are exoglycosidases that catalyse the hydrolysis of α-1,6-bounded Dgalactose residues of basic and complex oligo- and polysaccharides (raffinose, stachyose, mellibiose, galactomannans). They are widely distributed in nature and found in plants, animals and microorganisms. α-Galactosidases are also involved in transgalactosylation reactions of α-galactosidic linkages of galactose conjugates. Both the hydrolase and transferase activity of α-galactosidases are very important for their industrial applications. They have many potential biotechnological and medicinal applications such as in food processing and animal feed processing, sugar industry, pulp and paper industry, enzymatic synthesis, structural analysis, conversion of blood type and treatment of Fabry’ s disease. Since enzyme immobilization technology is one of the main methods for enzyme stabilization, it has become very important in recent years. In this context, enzyme immobilization methods that can be used in enzyme immobilization technology are increasing day by day. In recent years, the enzyme immobilization technique, prepared with Cross-Linked Enzyme Aggregates (CLEAs) in enzyme immobilization, is quite popular. There is no need for a carrier for immobilization. Generally, proteins of sufficient purity are cross-linked with bifunctional reagents to form cross-linked enzyme aggregates. CLEA's are very active enzyme preparations as well as good mechanical properties. Because they do not contain very high levels of foreign material that do not contain enzymatic activity and they can show increased stability even under extreme conditions, which makes their practice even more valuable. An important advantage of CLEA is that the protein used during immobilization does not need to be very pure, and crude enzyme preparations can be used. In this study, cross-linked enzyme aggregates (CLEA) of α-galactosidase enzyme isolated and partially purified from maize (Zea mays) were prepared and immobilized. The effects of various parameters (ammonium sulfate concentration, protein amount, glutaraldehyde concentration, buffer type, concentration and pH, cross-linking time, temperature and rate, BSA addition) were examined for immobilization for the optimization of the immobilization procedure used. CLEA was prepared with 47% recovery of activity at optimum conditions (1:5 (v/v) enzyme:ammonium sulfate ratio, 7.5 mg protein and 0.1% (v/v) glutaraldehyde, 6 hours, 4°Ϲ, 150 rpm). Physical and chemical characterization of prepared immobilized and free enzymes was carried out. Stability tests (thermal, pH, storage, operational stability) and reusability were performed by examining some parameters affecting enzyme activity (temperature, pH, substrate specificity and concentration, effector concentrations, inhibition effect, stabilizer effect). Immobilized and free enzymes showed maximum activity at 40 °C and their optimal pH values were pH 5.5 and 6.0, respectively. Kinetic constants (kM, vmax and kcat) were determined for free and immobilized enzymes in the presence of different substrates (pNPG, stachyose, melibiose and raffinose). The effects of various effectors on enzyme activity were investigated. The thermal, pH, storage and operational stability of α-Galactosidase CLEA was found to be quite good compared to the free enzyme. Studies on the potential use of free and immobilized α-galactosidase enzymes in hydrolysis processes of raffinose and raffinose-type oligosaccharides in soy milk have been carried out. CLEA and free enzyme hydrolyzed more than 85% of raffinose and stachyose in soy milk.

Hayvancılıkta meydana getirebileceği ekonomik kayıplar açısından büyük öneme sahip subklinik mastitisin, koyunlarda antioksidan savunmada görev yapan glutatyon (GSH), seruloplazmin, A vitamini, E vitamini ve C vitamini miktarları üzerine etkisini görmek için yapılan bu çalışmada laktasyonun ilk döneminde olan toplam 30 Akkaraman koyun canlı materyal olarak kullanıldı. Sütlerinde mastitis indikatör kâğıdı ve CMT ile mastitis teşhisi konulan 20 koyun subklinik mastitisli grubu, sağlıklı 10 koyun da kontrol grubunu oluşturdu. Koyunların kan plazmalarında glutatyon, seruloplazmin, A vitamini, E vitamini ve C vitamini düzeyleri ölçüldü. Kontrol ve subklinik mastitisli koyunların plazma glutatyon (GSH), seruloplazmin, A vitamini, E vitamini ve C vitamini düzeyleri sırasıyla 19.61±2.95 mg/dl-15.43±1.47 mg/dl; 16.54±0.14 mg/dl-17.13±0.11 mg/dl; 0.44±0.03 mg/lt-0.39±0.04 mg/lt; 290.1±14.3 µg/dl-254.3±11.8 µg/dl; 6.75±0.15 µg/ml-5.91±0.17 µg/ml olarak bulundu. Subklinik mastitisli koyunların plazma GSH (p≤0.05), A vitamini (p≤0.05) ve C vitamini (p≤0.05) ve E vitamini (p≤0.01) düzeylerinde istatistiksel öneme sahip düşüşler saptandı. Seruloplazmin düzeyinde az bir düşüş görüldü. Sonuç olarak, bu azalmaların mastitis sürecinde oksidatif stresin varlığını gösterdiği, hayvanların gebelik ve laktasyon dönemlerinde enjeksiyon vasıtasıyla ya da yem katkı maddesi olarak, zayıf düşmüş bağışıklık sistemini bazı antioksidanlar ile desteklemek oksidatif stresi azaltabilecek ve mastitisli hayvanların enfeksiyona karşı dayanıklılığını arttırabilecektir. This study was carried out to investigate the effect of subclinical mastitis, which has great importance in terms of economic losses in animal husbandry, on the amounts of glutathione, ceruloplasmin, vitamin A, vitamin E and vitamin C in the sheep during the first phase of lactation. Total 30 Akkaraman sheep were used as material. 20 sheep subclinical mastitis group with mastitis indicator paper and CMT and mastitis diagnosis in milk, and 10 control group in healthy sheep. Glutathione, ceruloplasmin, vitamin A, vitamin E and vitamin C levels were measured in blood plasma of sheep. The levels of plasma GSH, ceruloplasmin, vitamin A, vitamin E and vitamin C of control and subclinical mastitic sheep were found 19.61±2.95 mg/dl-15.43±1.47 mg/dl; 16.54±0.14 mg/dl-17.13±0.11 mg/dl; 0.44±0.03 mg/lt-0.39±0.04 mg/lt; 290.1±14.3 µg/dl-254.3±11.8 µg/dl; 6.75±0.15 µg/ml-5.91±0.17 µg/ml respectively. There were statistically significant reductions in plasma GSH (p≤0.05), vitamin A (p≤0.05), vitamin C (p≤0.05) and vitamin E (p≤0.01) levels in subclinical mastitis affected sheep. There was a slight decrease in the level of ceruloplasmin. As a result, supporting these weakened immune systems with some antioxidants, either through injection or as a feed additive during the pregnancy and lactation periods in which the decreases show the presence of oxidative stress in the mastitis process, may reduce oxidative stress and increase the resistance of the mastitis animals to infection. 73

Bu projenin amacı dermatolojik hastalıklar için özellikle tercih edilen Sulusaraykaplıcasının biyoaktif polipeptitler açısından incelenmesi ve tedavi edici polipeptityapıdaki aktif maddelerin belirlenmesidir. Bu amaçla Sulusaray kaplıcasından alınan suörnekleri ilk önce 0,45 μm daha sonra 0,22 μm por çaplı membranlar ve ardından da 3kDa'luk nitroselüloz membranlar kullanılarak filtre edilmiştir. Filtre kağıtlarındanekstrakte edilen protein konsantrasyonu, Bradford yöntemine göre belirlenmiştir.Ekstrakte edilen proteinler biyoaktivite yönünde taranmıştır. Daha sonra aktiviteleriölçülen polipeptitler SDS-PAGE yöntemi ile ayrılacak görüntülenmiştir. Aynı zamandapolipeptid üreticisi mikroorganizmaların belirlenmesi amacıyla kaplıca sularından DNAizolasyonu yapılmış ve elde edilen uygun DNA konsantrasyonundaki örnekler 16SrRNA ve 18s rRNA dizi analizi ile filogenetik olarak sınıflandırılmışlardır. Yapılançalışmalar sonucunda 65.5 μg/ml konsantrasyona sahip polipeptid karışımınınS.enteritidis, C.utilis, C.albicans, E.coli, B.subtilis ve P.vulgaris suşlarına karşı etkilioldukları ve 1.384 U/ml amilaz, 0.263 U/ml lipaz ve 1.64 U/ml proteaz enzimaktivitelerine sahip oldukları, çok az katalaz aktivitesi gösterirken, oksidaz aktivitesigöstermediği belirlenmiştir. Polipeptit karışımının ağırlıklı olarak 70 kDa ve 35 kDabüyüklüğünde iki ayrı polipeptit içerdiği görülmüştür. Dizi analizi sonuçlarındakaplıcanın Proteobakteri, Bakteriodes, Chloroflexi, Deinococcus thermus veCyanobakteri sınıflarından bakteriler ve Ascomycota sınıfından funguslar içerdiğibelirlenmiştir. Sonuç olarak, suyun içinde bulunan biyoaktif polipeptit kaynaklarının buorganizmalar tarafından üretildiği öngörülmüştür. The aim of this project is to examine Sulusaray hot spring, which is particularlypreferred for dermatological diseases, in terms of bioactive polypeptides and to identifythe active compounds in the therapeutic polypeptide structure. For this purpose, watersamples from the Sulusaray sponge were first filtered using 0,45 μm and 0,22 μm poresized membranes followed by 3 and 30 kDa cut off nitrocellulose membranes. Theconcentration of protein extract, extracted from the filter papers was determined by theBradford method. Extracted proteins were screened for their bioactivity. The bioactivepolypeptides are displayed to be separated by SDS-PAGE method. At the same time,DNA isolation from hot spring waters was performed to identify polypeptide producermicroorganisms and the samples obtained at appropriate concentration of DNA werephylogenetically classified by 16S rRNA and 18S rRNA sequence analysis. As a resultof the studies, it was found that the polypeptide mixture having a concentration of 65.5μg / ml was effective against strains of S. enteritidis, C.utilis, C.albicans, E. coli, B.subtilis and P.vulgaris strains, and that have 1.384 U / ml amylase, 0.263 U / ml lipaseand 1.64 U / ml protease enzyme activities. The mixture showed little amount ofcatalase activity, but no oxidase activity. It has been found that the polypeptide mixturecontains two separate polypeptides, predominantly 70 kDa and 35 kDa in size.Sequence analysis results revealed that the hot spring contains bacteria from the classesProteobacteria, Bacteriodes, Chloroflexi, Deinococcus thermus and Cyanobacteria andfungi from the family Ascomycota. As a result, it is predicted that the bioactivepolypeptide sources contained in the water are produced by these organisms. 101

Endüstriyel atıkların çevredeki artışıyla birlikte birçok atık türünde doygunluğa ulaşılmıştır ve bu atıkların zararları görülmeye başlamıştır. Bu atıklardan en önemlilerinden olan fenol ve fenol türevleri; patlayıcı madde, farmasötik, plastik, kâğıt, boya, pestisit ve antioksidanların üretimi gibi birçok endüstriyel proseste kullanılmaktadırlar. Bazı fenoller ve aromatik bileşikler yüksek oranda toksisite, kanserojen ve alerjen özellik gösteren maddeler olmaları sebebiyle tayin edilmeleri ve çevreden uzaklaştırılmaları yüksek öneme sahiptir. Bu bileşiklerin tayini amacıyla atık su, içecekler gibi çeşitli ortamlarda kolorimetrik, florometrik, türbidimetrik, spektrofotometrik ve enzimatik yöntemler uygulanmaktadır. Ancak kullanılan bu yöntemlerin oldukça zaman alıcı ve pahalı sistemler olduğu bilinmektedir. Bu tip sistemlere kıyasla biyosensörler ile maliyeti düşük, pratik ve hızlı sonuç veren analizlerin uygulanması mümkündür. Bu tez çalışmasında, fenolik bileşiklerin belirlenmesine yönelik lakkaz (Lac) enzimi kullanılarak biyosensör dizayn edilmiştir. Bu amaçla, kolaylıkla hazırlanabilen ve enzimin kovalent bağlarla immobilize edilmesini sağlayan poliamik asit (PAA) membranlar kullanılmıştır. İlk olarak PAA membranlar florofor bir madde olan antraseni (Ant) içerecek şekilde sentezlenmiştir. Ant-PAA yapısına Lac enzimi, gluteraldehidin çapraz bağlayıcı olarak görev yaptığı bir yöntemle immobilize edilmiştir. Oksijenin antrasenin floresans şiddetini sönümlemesi yapılan ölçümlerin temelini oluşturmaktadır. Lac reaksiyonu sırasında fenolik bileşikler yükseltgenirken oksijen suya indirgenir. Ölçüm ortamından oksijenin uzaklaştırılmasıyla floresans şiddeti artmaktadır. Bu prensibin temel alınmasıyla konsantrasyona bağımlı floresans şiddetindeki artış ilişkilendirilerek fenolik bileşiklerin kantitatif tayini yapılmıştır. Ant-PAA/Lac sistemi için optimum pH 5,5 olarak bulunmuştur. Fenol 0,05-0,25 mM aralığında tayin edilmiştir. Ayrıca floresans şiddetine girişim yapma olasılığı olan çeşitli bileşiklerin etkisi test edilmiş ve sentetik atık suda fenol tayin yapılmıştır. Bir sonraki aşamada Paraoksonaz (PON) ve Lakkaz (Lac) enzimleri birlikte immobilize edilerek Ant-PAA/Lac-PON sensör sistemi hazırlanmıştır. Ant-PAA/Lac-PON için optimum pH 8,0 olarak bulunmuş ve fenil asetat için tayin aralığı 0,01-0,5 mM olarak bulunmuştur. Girişimci etkisi test edilmiştir. Siproflaksasinin PON için inhibitör olduğu bilinmektedir ve Ant-PAA/Lac/PON sistemi inhibitör temelli biyosensör olarak kullanılarak Siproflaksasinin kantitatif tayini yapılmıştır., Along with the increase of industrial wastes in the world, many types of wastes have reached saturation and the losses of these wastes have started to be seen. Phenol and phenol derivatives, which are the most important of these wastes; Explosives, pharmaceuticals, plastics, paper, paint, pesticides and antioxidants. Certain phenols and aromatic compounds are highly toxic, carcinogenic and allergenic, and therefore have a high level of pre-determination and elimination. In order to determine these compounds, colorimetric, fluorometric, turbidimetric, spectrophotometric and enzymatic methods are applied in various media such as waste water and beverages. However, these methods are known to be quite time consuming and expensive systems. With biosensors, it is possible to apply cost-effective, practical and fast-yielding analyzes compared to such systems.In this thesis study, a biosensor was designed using laccase (Lac) enzyme for the determination of phenolic compounds. For this purpose, polyamic acid (PAA) membranes have been used which are easily prepared and allow the enzyme to be immobilized by covalent bonds. First, PAA membranes were synthesized to include anthracene (Ant), a fluorophore. In the ant-PAA construct, Lac enzyme was immobilized by a method that served as glutaraldehyde cross-linker. Oxygen is the basis of the measurement of damping fluorescence intensity of anthracene. During the Lac reaction, the phenolic compounds are oxidized while the oxygen is reduced to water. Fluorescence intensity increases when oxygen is removed from the measurement medium. Based on this principle, quantitative determination of phenolic compounds has been made by correlating the increase in concentration-dependent fluorescence intensity. The optimum pH for the Ant-PAA / Lac system was found to be 5.5. Phenol was determined in the range of 0.05-0.25 mM. In addition, the effect of various compounds likely to interfere with fluorescence intensity was tested and phenol determination was made in synthetic wastewater. In the next step, the antioxidant enzyme Paraoxonase (PON) and Laccase (Lac) enzymes were immobilized together to prepare the Ant-PAA / Lac-PON sensor system. The optimum pH for Ant-PAA / Lac-PON was found to be 8.0 and the detection range for phenyl acetate was found to be 0.01-0.5 mM. Entrepreneurial influence tested. Ciproflakasinin is known to be an inhibitor of PON and the quantitative determination of ciproflakasin was performed using the Ant-PAA / Lac / PON system as an inhibitor-based biosensor.

Bu çalışmada, adrenalin tayini için yeni bir amperometrik biyosensör geliştirildi. Bu amaçla platin elektrot yüzeyi pirolun polivinilsülfonat varlığında elektrokimyasal polimerleşme ile kaplandı. Ardından lakkaz enzimi gluteraldehit ile çapraz bağlanarak polimer kaplı platin yüzeye immobilize edildi. Adrenalin tayini, enzimatik reaksiyon sonucu ortaya çıkan epinefrinekinonun -0,220' da indirgenmesine dayanarak yapıldı. Hazırlanan biyosensörün adrenalin tayini için iki doğrusal çalışma aralığı belirlendi. Biyosensör cevabına pH'nın ve sıcaklığın etkisi araştırıldı. Biyosensörün tekrar kullanılabilirliği ve raf ömrü tayin edildi ve sentetik numunedeki performansı incelendi. In this paper, a novel amperometric epinephrine (adrenaline) biosensor with immobilization of laccase on polypyrrole–polyvinylsulphonate (PPy-PVS) film has been accomplished. Laccase enzyme was immobilized on PPy-PVS film by cross-linking with glutaraldehyde. Determination of adrenaline (EP) was carried out by the reduction of enzymatically produced epinephrinequinone at - 0.220 V vs. Ag/AgCl. The effects of pH and temperature were investigated. There are two linear parts in the region between 0.1 - 1.0 μM and 1.0 - 10.0 μM. The storage stability and operation stability of the enzyme electrode were also studied. Interference effects were investigated on response of the biosensor. 91

Sentetik boyarmaddeler, mürekkep, gıda, kozmetik, kâğıt ve tekstil sektörlerinde yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu endüstrilerin atıkları oldukça renklidir ve bu atıkların su kaynaklarına deşarj edilmesi çevreye zarar vermektedir. Bu çalışmada, ağırlıklı olarak tekstil endüstrisinde kullanılan ve çevre için önemli kirlilik nedeni olan boyar maddelerden Remazol Orange RR'nin, ölü Saccharomyces cerevisiae mayası ile biyosorpsiyonu; parametrik incelemeyle (pH, başlangıç boya derişimi, biyosorbent derişimi ve sıcaklık) ve Cevap Yüzey Yöntemi kullanılarak irdelenmiştir. Yapılan parametrik çalışma sonucunda, Remazol Orange RR biyosorpsiyonu için çalışılan aralıklarda % giderim ve biyosorpsiyon kapasitesi açısından en uygun koşullar pH 3, 200 ppm başlangıç boya derişimi, 50oC ortam sıcaklığı ve 1 g/L biyosorbent derişimi olarak belirlenmiştir. Yapılan kinetik çalışmalar S. cerevisiae ile Remazol Orange RR biyosorpsiyonunun ikinci derecemsi kinetik modelle iyi bir şekilde uyum sağladığını gösterirken; elde edilen denge verilerinin adsorpsiyon izotermlerine uygulanması sonucunda söz konusu biyosorpsiyon işleminin Langmuir modeliyle uyumlu olduğu vurgulanmıştır. Remazol Orange RR biyosorpsiyonunun termodinamik incelemesi sonucunda entalpi değişimi 35,9 kj/mol, entropi değişimi 88,1 j/mol K, aktivasyon enerjisi 3,36 kj/mol, serbest enerji değişimi (25, 35 ve 45oC için sırasıyla) -10,04; -8,03 ve -8,33 kJ/mol olarak belirlenmiştir. S. cerevisiae biyokütlesi ile Remazol Orange RR biyosorpsiyonu için Cevap Yüzey Yöntemi Merkezi Kompozit Tasarım metodu kullanlarak gerçekleştirilen optimizasyon çalışması sonucunda ise çalışılan aralıktaki optimum değerler pH 2,94; başlangıç boya çözeltisi derişimi 230 ppm ve biyosorbent derişimi 2,39 g/L olarak belirlenmiştir. Belirlenen bu optimum değerlerde önerilen model tarafından hesaplanan biyosorbent giderim etkinliği 91,52% ve biyosorpsiyon kapasitesi 74,66 mg/g'dır. Çalışma sonucunda ölü S. cerevisiae mayası kullanımıyla Remazol Orange RR boyasının arıtımının başarılı bir şekilde gerçekleştirilebileceği ortaya konmuştur. Synthetic dyestuffs are used widely in the inks, food, cosmetics, paper and textile industries. These industries' waste are highly colored and discharging the water source of this waste is damaging to the environment. In this study, Remazol Orange RR which is the one of the dyestuff that mainly used in the textile industry and is a major cause of pollution for the environment biosorption with dead Saccharomyces cerevisiae yeast was examined by parametric (pH, initial dye concentration, biosorbent concentration and temperature) and Response Surface Method. The results of parametric studies show that the most favorable conditions in terms of % dye removal and biosorption capacity were determined; pH 3, 200 ppm initial dye concentration, 50oC temperature and 1 g/L biosorbent concentration. The results of kinetic studies show that Remazol Orange RR biosorption with S. cerevisiae is good fit to pseudo second order kinetics model. Besides after the implementation of the obtained equilibrium data applying the adsorption isotherm, it is pointed that the biosorption is good fit with Langmuir model.As a result of thermodynamic investigation of Remazol Orange RR's biosorpsion, enthalpy change, entropy change and activation energy were determined respectively 35,9 kj/mol, 88,1 j/mol K and 3,36 kj/mol. In addition, gibbs free energy change were determined -10,04; -8,03 ve -8,33 kJ/mol for 25, 35 and 450C rescpectively. As a result of optimization method which implemented using Response Surface Method Central Composite Design for Remazol Orange RR biosorption with S. cerevisiae biomass, it is determined that pH 2,94; 230 ppm initial dye solution concentration and 2,39 g/L biosorbent concentration. For this optimum values, biosorbent removal efficiency and biosorption capacity were found respectively 91,52% and 74,66 mg/g by the proposed model. The study results revealed that the removal of Remazol Orange RR dye can be carried out successfully with the use of dead yeast S. cerevisiae. 210