Search

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 kullanılarak 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 hazırlanmıştır. Hem mikroplaka kuyucuklarında hem de nanolif üzerinde glioblastoma (U87-MG) hücreleri ile biyokonjugatların etkileşimi optik olarak takip edilmiştir. Nanolif üzerinde kolorimetrik analizin doğrusal tayin aralığının 10 1-10 6 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.

Adli toksikolojik amaçlı yapılan madde testlerinde kan, geniş analitik yöntem seçenekleri ve farmakolojik yorumunun daha kolay yapılabilmesi gibi nedenlerden dolayı en sık kullanılan biyolojik materyaldir. Kan örnekleri ile kişinin etkisi altında olduğu maddelerin tespiti yapılabilir, yakın geçmişe (saatler, günler) dair veriler edinilebilir. Kanda madde analiziyle ilgili yaşanan kısıtların önüne geçebilmek için kapiler kan örneklerini kurutarak (DBS) analiz teknikleri geliştirilmiştir. Örnekleme, kurutulan örneklerin taşınması, depolanması yönünden DBS oldukça pratik bir tekniktir. Bu teknik, örneklerin uzun süre bozulma ve hemoliz riski içermemesi gibi üstünlükleri de taşımaktadır. Bu tez çalışması, farklı sorbentler kullanılarak kurumuş kan örneği tekniği ile esrar, amfetamin, 3,4-metilenedioksi-N-metilamfetamin (MDMA), morfin ve kokain tayini için kromatografik yöntemler geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu kapsamda, kurumuş kan örneği çalışma prensibine uygun elektrolif çekim tekniği ile sentezlenmiş nanolifli sorbentler geliştirilerek kanda yasadışı madde tayinine uygunluğunun araştırılması hedeflenmiştir. Sıvı kromatografi ardışık kütle spektrometresi (LC-MS/MS) metodu kullanılarak THC-COOH, amfetamin, MDMA, morfin ve benzoilegonine ait optimum kromatografik koşulları belirlenmiştir. Kan örnekleri ve kurumuş kan örnekleri (Whatman 903) için iki ayrı matriks kullanılarak analitik yöntem validasyonu yapılmıştır. Elektrolif çekim yöntemi ile lif çekim çözeltisi yüksek gerilime maruz bırakılarak, polimerlerin elektriksel olarak yüklenmesi sağlanmış, selüloz ve termoplastik poliüretan (TPU) içeren 5 farklı nanolif sentezlenmiştir. Gerçek örnekler ve standart madde katımlı örneklerle yapılan analizlerde uygun materyal seçimi için yapılmıştır. 50 µL kan örneği üzerine 1 mL çözgen eklenip, sıvı-sıvı ekstraksiyon işlemi yapılmıştır. Oluşan organik faz temiz bir ependorfa aktarılmış ve kuruluğa kadar azot altında uçurulmuştur. Oluşan tortular 150 µL mobil faz karşımında çözülerek viallenmiş ve LC-MS/MS'e enjeksiyon yapılmıştır. DBS örnekleri ise, 50 µL kan damlatılıp 2 saat oda sıcaklığında kurutulmuş, oluşan kurumuş lekeler kesilerek 1 mL ekstraksiyon çözgeni içine aktarılmıştır. 30 dk ultrasonik banyo sonrasında kağıt/sorbent ortamdan alınarak kan örneği için yapılan prosedür uygulanmıştır. Birçok farklı çözgen ve çözgen karışımı denenmiş metanol-asetonitril 40:60 (v/v) oranında en uyumlu sonuçlar elde edilmiştir. Geliştirilen analitik yöntemlerde her bir analit bulunduğu örnek içinde ayırt edilebilmekte, kalibrasyon eğrisi korelasyon katsayısı her bir analit için >0.99'dur. Her bir analitin düşük (25 ng/mL), orta (100 ng/mL) ve yüksek (200 ng/mL) derişimlerde ±%20 gerikazanım aralığında ve korelasyon katsayısının %20'yi aşmadığı bu şekilde doğru, kesin ve tekrarlanabilir valide bir yöntem geliştirilmiştir. Kanda morfin 6.7, amfetamin 16.7, MDMA 22.7, benzoilekgonin 5.3, THC-COOH 25 ng/mL, DBS'de morfin 17.8, amfetamin 20.8, MDMA 22.7, benzoilekgonin 6.9, THC-COOH 25 ng/mL saptama alt sınırı değerlerine sahiptir. 1, 10 ve 30 gün için yapılan kararlılık çalışmasında kan ve DBS'de her bir analitin kararlı olduğu belirlenmiştir. Yapılan karşılaştırma çalışması sonucunda kan örnekleri ve DBS örneklerinin sonuçlarının birbiri ile uyumlu olduğu istatistiksel olarak belirlenmiştir (n=58, r=0.949). Standart olarak satışı bulunan Whatman 903 filtre kağıdının 48 saatte üretilmiş selüloz ve selüloz-TPU nanolifi ile en yakın sonuçlar verdiği belirlenmiştir. Kan örneklerini kurutmak için kullanılan sorbentler veya kartlar geliştirilmekte olup, ülkemizde henüz bu amaçla yapılan üretimi bulunmamaktadır. Bu geliştirilen nanolifler sayesinde; yurtdışından temin edilen bir malzemenin ülkemizde geliştirilmesi için ön çalışmalar tamamlanmıştır. Daha etkin, kullanım amacına yönelik, verimli bir ürün ya da analitlere özgü ürünler sentezlenip adli toksikolojik çalışmalarda yeni bir alan oluşturabilir., In forensic toxicological substance analysis, blood is the most frequently used biological material due to wide analytical method options and easier pharmacological interpretation. With blood samples, the substances under the influence of the person can be determined, and data on the recent past (hours, days) can be obtained. In order to avoid the limitations experienced in blood substance analysis, analysis techniques by dried blood samples (DBS) have been developed. DBS is a very practical technique in terms of sampling, transportation, and storage of dried samples. In addition, it has advantages such as the long-term deterioration of the samples and the risk of haemolysis. This thesis, it is aimed to make a chromatographic determination of cannabis, amphetamine, 3,4-methylenedioxy-N-methylamphetamine (MDMA), morphine, and cocaine with DBS technique using different sorbents. In this context, it is aimed to investigate their suitability for the determination of illegal substances in the blood by developing nanofiber sorbents developed with the electrospinning technique in accordance with the working principle of DBS. Optimum chromatographic conditions of THC-COOH, amphetamine, MDMA, morphine and benzoylecgonine were determined using liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Analytical method validation was performed using two different matrices for blood and dried blood samples (Whatman 903). With the electrospinning method, the fiber spinning solution was exposed to high voltage, polymers were electrically charged, and 5 different nanofibers containing cellulose and thermoplastic polyurethane (TPU) were synthesized. In the analyzes made with authentic blood samples and standard addition samples, studies were carried out for the selection of appropriate materials. 1 mL solvent was added to a 50 µL blood sample and liquid-liquid extraction was performed. The organic phase was transferred to a clean Eppendorf and evaporated under nitrogen to dryness. The residues were dissolved in 150 µL of mobile phase mixture and vials were injected to LC-MS/MS. DBS samples were dried at room temperature for 2 hours by dripping 50 µL of blood, and the dried spots were cut and transferred into 1 mL of extraction solvent. After 30 minutes of ultrasonic bath, the paper/sorbent was removed from the solvent and the procedure for blood sample was applied. Many different solvents and solvent mixtures were performed, and the most compatible results were obtained at the methanol-acetonitrile ratio of 40:60 (v/v). In the analytical methods developed, each analyte can be distinguished within the sample it contains, and the calibration curve correlation coefficient is >0.99 for each analyte. It is an accurate, precise, and reproducible validated method whereby each analyte is in the ±20% recovery range at low (25 ng/mL), medium (100 ng/mL), and high (200 ng/mL) concentrations and the correlation coefficient does not exceed 20%. The lower limit of quantification was for morphine 6.7, amphetamine 16.7, MDMA 22.7, benzoylecgonine 5.3, THC-COOH 25 ng/mL in blood, morphine 17.8, amphetamine 20.8, MDMA 22.7, benzoylecgonine 6.9, THC-COOH 25 ng/mL in DBS. In the stability study for 1, 10, and 30 days, each analyte was determined to be stable in blood and DBS. As a result of the comparison study, it was determined that the results of blood samples and DBS samples were compatible with each other (n=58, r=0.949), statistically. It has been determined that Whatman 903 filter paper gives the closest results with 48 hours-produced cellulose and cellulose-TPU nanofiber. Sorbents or cards used to dry blood samples are being developed and they are not yet produced for this purpose in our country. Preliminary studies have been completed for the development of a material supplied from abroad in our country for these developed nanofibers. A more effective, intended use, efficient product or products specific to analytes can be synthesized and create a new field in forensic toxicological studies.

Kompozit malzemelerin sahip oldukları üstünlükler sayesinde son yüzyılda bu malzemelere olan ilgi artmıştır. Kompozit malzemelerin her daim geliştirilmeye müsait olmaları dikkat çeken bir özelliktir. Bu malzemelerin geliştirilmesi için birçok yol vardır ve yine son yıllarda kendisiyle ilgili önemli çalışmaların yapıldığı nanofiberlerin kompozitlere takviye olarak eklenmesi de bu yollardan bir tanesidir. Nanofiberlerin üretiminde farklı yollar bulunmaktadır ve son yollarda elektrospin yöntemi ucuz ve hızlı bir şekilde nanofiber üretimine izin verdiği için popüler bir nanofiber üretim tekniği olarak karşılaşılmaktadır. Bu teknikle nano boyutta küçük çaplı düzgün fiber yapıların elde edilmesi mümkündür. Naylonlar nanofiber üretimi için aktif olarak kullanılan bir polimer malzemedir. Bu polimer ailesinin bir üyesi olan naylon 6,6 malzemesi de nanofiber üretiminde sık kullanılmaktadır. Bu çalışmada naylon 6,6 polimer malzemesinden elektrospin yöntemi ile nanofiber tabakalar üretilip, bu tabakaların epoksi/cam kumaş kompozitlere takviye edilmesi ile bu kompozit malzemelerin mekanik özelliklerindeki değişimler incelenmiştir. Üretilen nanofiber tabakalar, iki cam kumaş tabakanın arasına bir adet ve bu cam kumaş tabakaların hem arasına hem de geriye kalan diğer iki yüzeyine de birer adet gelecek şekilde yerleştirilerek nanofiber takviyeli kompozit grupları oluşturulmuştur. Ayrıca sadece iki adet cam kumaş ve sadece dört adet cam kumaş tabakanın bulunduğu saf kompozitler de üretilmiştir. Tüm tabakalı kompozitler elle yatırma yöntemi ile üretilmiştir. Bu dört numune grubuna düşük hızlı darbe ve çekme testleri yapılarak elde edilen sonuçlar kıyaslanmış ve irdelenmiştir. Nanofiber tabakaların, kompozitlerin yük kapasitelerindeki azalmalara karşın enerji absorbsiyon kapasitelerini arttırdığı gözlemlenmiştir., Due to the superiority of composite materials, interest in these materials has increased in the past century. It is possible for composite materials to be improved all the time and this is an important feature of them. There are many ways to improve those materials and interleaving nanofiber mats which are studied constantly and many important papers were released on, in composite materials is one of them. There are many ways to generate nanofibers and electrospinning is a popular nanofiber generating method, capable of providing a way to generate nanofibers in a quick and cheap manner. Nylons are a kind of polymer and they are used for the electrospinning process actively. Nylon 6,6 is a member of this polymer family and is used for electrospinning frequently. In this work, nylon 6,6 nanofibers were electrospun and used as reinforcement material by being interleaved in epoxy/glass fiber composite material. For one group of nanofiber reinforced specimens, one nanofiber mat was interleaved in two glass fiber laminae and then placed into epoxy. For another group of nanofiber mat reinforced specimens, three nylon 6,6 nanofiber mats were interleaved in two glass fiber laminae and then placed into epoxy. Neat specimens where only two and four glass fiber laminae had been placed into epoxy were produced as well. All of the laminated composite materials were produced by using the lay-up method. The four group of specimens were tested by low velocity impact and tensile tests. The results were compared and examined. It's been concluded that even though there was a decrease in the load capacity of the composite materials, nylon 6,6 nanofiber mats improved the energy absorption capabilities of them.