Bal Kabağı (Cucurbita moschata) Kabuğundan Yeşil Sentez Yöntemiyle Gümüş Nanopartiküllerin Sentezi, Karakterizasyonu ve Yeni Bir Glukoz Biyosensörü Geliştirilmesi


Bodur O. C., Ekici B.(Yürütücü), Sarimbeyli E.

TÜBİTAK Projesi, 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı, 2025 - 2026

  • Proje Türü: TÜBİTAK Projesi
  • Destek Programı: 2209-A - Üniversite Öğrencileri Araştırma Projeleri Destekleme Programı
  • Başlama Tarihi: Nisan 2025
  • Bitiş Tarihi: Nisan 2026

Proje Özeti

Günden güne artan Dünya nüfusu ile birlikte doğal kaynakların daha fazla kullanımı sonucu ortaya çıkan atık miktarı, doğa ve insanlık için büyük bir sorun teşkil etmektedir. Bu sebeple gelecek nesillere, yaşanılabilir bir çevre ve zengin doğal kaynaklar aktarılabilmesi için sürdürülebililirlik ve geri dönüşüm konuları, çözüm başlıkları olarak karşımıza çıkmaktadır. Sürdürülebilirlik kapsamında evsel ve tarımsal birçok atık değerlendirilebilmekte, doğru metot tercih edildiği takdirde atıkların çoğu geri dönüştürülebilmekte ve kullanılabilmektedir.

Nanoteknoloji, nano ölçekte malzemelerin incelenmesi, tasarlanması, üretimini kapsayan 21. yüzyılın gün geçtikçe önem kazanan ve popülerliği artan konu başlıkları arasında yer almaktadır. Bu sebeple, günümüz önemli teknolojilerinden olan nanoteknolojideki gelişmeler her alanda olduğu gibi çevre alanını da etkisi altına alıp kullanım alanını arttırmaya başlamıştır. Nanoteknoloji uygulamalarında kullanılan nanopartiküller, farklı yöntemlerle sentezlenmektedirler. Bunlar fiziksel, kimyasal ve biyolojik yöntemlerdir. Ancak fiziksel ve kimyasal yöntemler, maliyeti yüksek olması, toksik kimyasallar içermesi sebebi ile birçok dezavantaja sahiptirler. Biyolojik sentez yöntemi içerisinde yer alan yeşil sentez yöntemi ise; çevre dostu, maliyeti düşük, güvenlir bir yöntem olarak karşımıza çıkmaktadır. Yeşil sentez yöntemindeki önemli bileşenlerin başındaki bitki özütünde bulunan bileşenler, iyonik formdaki gümüşün (Ag+), metalik gümüşe (Ag0) dönüşümünü sağlamaktadır. AgNP, antibakteriyel, iletkenlik arttırıcı etkileri sebebiyle tıp, kozmetik, ilaç endüstrisi gibi birçok alanda yaygın şekilde kullanılmaktadır.

Değişen yaşam tarzının beslenmeye etkisi, kentleşme, genetik faktörler gibi birçok sebeple dünyada en sık görülen hastalıklardan biri olan diyabet (Diabetes Mellitus) hastalığının teşhisi ve izlenmesi glukoz tayini yardımıyla yapılmaktadır. Glukoz tayini için birçok yöntem mevcuttur fakat kan-glukoz değerinin hızlı, düşük maliyetli, pratik ve net sonuçlar veren biyosensörler ile tayin edilmesi en uygun yöntemlerden biri olarak karşımıza çıkmaktadır.

Evsel atık olan, değerlendirilmeyen bal kabağı (Cucurbita moschata) kabuğundan yeşil sentez yöntemi ile sentezlenecek ve çeşitli analiz yöntemleri ile karakterizasyonu yapılacak olan AgNP’ler çalışma elektrodu modifikasyonunda kullanılacaktır. Modifikasyon sonucu tepkimenin gerçekleşeceği yüzey alanını arttırması hedeflenmektedir. Böylece, daha düşük glukoz derişimlerinde dahi yüksek cevap akımları elde edilebilecektir.

Enzimatik biyosensör sistemi, glukoz oksidaz enziminin glutaraldehit ile çapraz bağlanarak modifiye karbon pasta elektrot (MCPE) üzerine immobilize edilmesi ile oluşturulacaktır. Glukoz tayini, belirlenecek olan potansiyelde enzimatik olarak üretilen hidrojen peroksitin (H2O2) oksidasyonu ile gerçekleştirilecektir.

Bu çalışmada, evsel atık niteliğindeki ve içerdiği aktif bileşenler nedeniyle tekrar değerlendirilecek olan bal kabağı kabuğundan yeşil sentez yöntemi ile AgNP’ler sentezlenecek ve sentezlenen AgNP’ler de kullanılarak, yüksek hassasiyetli, doğru, hızlı glukoz tayini yapabilmeyi sağlayan yeni bir glukoz biyosensörü geliştirilmesi hedeflenecektir. Literatürde, bal kabağı kabuğu kullanılarak yeşil sentez yöntemi ile AgNP sentezi çalışması mevcuttur fakat biyosensör uygulamasına ait literatür bilgisi bulunmamaktadır. Bal kabağı kabuğundan sentezlenen AgNP’lerin glukoz biyosensörü tasarımında kullanılacağı, bu çalışma, özgün olacaktır.