Modifiye Edilmiş Yeni Nanokristalin Selüloz Temelli Floresans Hibrid Materyallerin Hazırlanması ve Biyotiyollerin Spektroflorimetrik Analizinde Kullanılması

Abstract

Biyolojik organizmalarda önemli role sahip olan biyotiyollerden olan sistein (Cys), homosistein (Hcy) ve glutatyonun (GSH) canlı sistemlerindeki miktarları çocuklarda yavaş büyüme, karaciğer hasarı, kas ve yağ kaybı, halsizlik vitamin eksiklikleri, kardiyovasküler hastalıklar, hücre içi sinyal iletiminin bozulması ve Alzheimer gibi birçok hastalık ya da fonksiyon bozukluğu ile ilişkilendirilmektedir. Bu nedenlerle vücut sıvılarında biyotiyollerin tespiti çok önemlidir. Biyolojik sıvılardaki biyotiyollerin belirlenmesi geleneksel olarak kromatografi, kapiler elektroforez, elektrokimya ve kütle spektrometresi gibi enstrümantal tekniklere dayanmaktadır. Bu yöntemler her ne kadar hassas olsa da, son yıllarda floresans sensörler, enstrümantal yöntemlere göre daha yüksek hassasiyet, daha düşük analiz süreleri ve tespit kolaylığı gibi bazı belirgin avantajlar sunar. Bu proje çalışmasında yüzey modifikasyonu aracılığıyla biyotiyollere karşı anahtar-kilit yüksek seçicilik sağladığı bilinen NBD grubu içeren florofor naftalen, mono-styryl-BODIPY ve di-styryl-BODIPY grupları ile fonksiyonelleştirilmiş NCC temelli hibrit floresans sensörler geliştirilmiş ve fotofiziksel özellikleri incelenmiştir. Bu amaç doğrultusunda ilk önce NBD ile modifiye edilmiş öncü floroforlar (1, 2, 3) ve NCC-platformu hazırlanmış daha sonra ise hedef nanokristalin selüloz temelli floresans hibrit materyallerin (4, 5, 6) hazırlanmıştır. Proje kapsamında ilk defa hazırlanan malzemelerin kimyasal yapıları ve morfolojik özellikleri standart spektroskopik (1H NMR, 11B NMR, 13C NMR, 19F NMR, kütle, FT-IR) mikroskobik (SEM, TEM) ve termal (TGA) teknikler kullanılarak ile aydınlatıldı. Elde edilen yeni NCC temelli floresans hibrit materyallerin (4, 5, 6) fotofiziksel ve biyotiyollere karşı floresans sensör özellikleri UV-Vis ve floresans (temel-hal, zaman-çözümlemeli, 3D ve uyarma-emisyon matriks analizi) spektroskopileri ile incelendi. Elde edilen sonuçlar hedef hibrit materyallerin çalışma kapsamında test edilen metal katyonları, anyonlar, organik asitler, şekerler, aminoasitler içerisinde Cyc, Hcy ve GSH?a karşı seçici olduğunu göstermiştir. Proje kapsamında geliştirilen materyallerin biyotiyollere karşı olan seçiciliği sayesinde gerekli deneysel koşullar optimize edildikten sonra ikili oransal sinyal değişimi aracılığıyla Cyc, Hcy ve GSH?nin ticari serum örneğinde spektroflorimetrik tayini ve analiz kiti uygulaması gerçekleştirilmiş ve geliştirilen yöntemlerin validasyonu için ekleme/geri kazanma ve HPLC analizleri kullanılmıştır. Ayrıca proje kapsamında hazırlanan hibrit materyallerin (4, 5, 6) pratik uygulaması için kâğıt temelli test kitleri hazırlanmıştır. Anahtar Kelimeler: Floresans sensör, Biyotiyol tayini, Nanomalzemeler, BODIPY, Naftalen, Nanokristalin selüloz, Analiz Kiti, Gerçek Örnek