Yüzeyde Başlatılan Atom Transfer Radikal Polimerizasyonu ile Si(100) Yüzeyine Kovalent Bağlı Tek Tabakaların Hazırlanması ve Yönlendirilmiş İmmünoglobülin G İmmobilizasyonunda Kullanımı

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2010

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: EYLEM TURAN

Danışman: Tuncer Çaykara

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu çalışmada, Si(100) yüzeyler üzerinde yüzeyde başlatılan atom transfer radikal polimerizasyonu (YB-ATRP) ile fonksiyonel uçlu Poli(N-izopropilakrilamit) (PNIPAM) fırçalar sentezlenmiştir. Amin veya hidroksil uçlu polimer fırçaların eldesi için sırasıyla sistamin veya 2-merkaptoetanol kullanılmıştır. İki farklı zincir aktarım maddesi beş farklı derişimde polimerizasyon ortamına ilave edilerek polimerizasyon kontrol altında tutulmuş ve silisyum yüzeyler üzerinde farklı film kalınlıklarına sahip polimer fırçalar elde edilmiştir. Elde edilen fırçaların yapısal karakterizasyonu için X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS) ve fourier dönüşümlü infrared spektroskopisi (FT-IR) kullanılmıştır. Amin veya hidroksil uçlu PNIPAM fırçaların hidrofilik/hidrofobik karakteri su değme açısı ölçümleri ile belirlenmiştir. Fonksiyonel uçlu PNIPAM fırçalar hidrofilik özellik göstermiş ve zincir aktarım maddesinin derişiminin arttırılmasıyla da polimerik fırçaların hidrofilik özelliğinin arttığı gözlenmiştir. Ayrıca PNIPAM fırçaların ısıl faz geçişleri belirli bir sıcaklık aralığında su değme açısı ölçümleri ile incelenmiştir. Bu ölçümler, 25-45oC sıcaklık aralığında PNIPAM fırçaların 27 ve 38 oC' da 2 farklı ısıl faz geçiş sıcaklığına sahip olduğunu göstermiştir. Atomik kuvvet mikroskobu (AFM) görüntüleri YB-ATRP yönteminin homojen polimer fırçaların oluşturulması için uygun olduğunu göstermiştir. ATRP ile yüzey üzerinde polimerik fırçalar büyütülürken, aynı zamanda da çözelti ortamında yüzeye bağlı olmayan serbest polimerler sentezlenmiştir. Zincir aktarım maddesi derişiminin arttırılmasıyla yüzeydeki polimer fırça kalınlığının azaldığı elipsometre ile, çözelti ortamında sentezlenen polimerlerin sayıca ortalama mol kütlelerinin azaldığı ise büyüklükçe ayırma kromatografisi (BAK) ile belirlenmiştir. Yüzey desenlerinin belirlenmesi için floresan mikroskobu kullanılmıştır. İmmunoglobülin G (IgG) adsorblanmış amin uçlu polimer fırçanın floresan görüntülerinde çok sayıda sinyal gözlenmiştir. Amin uçlu polimer fırça yüzeyine molekül bağlandıkça yüzeyde oluşan tabakaların kalınlıklarındaki artış elipsometre ile belirlenmiştir. IgG tabakasının kalınlığı 3.89±0.79 nm bulunmuştur. Neticede, elipsometrik analize dayanarak, protein A sonlu tabakaya IgG adsorbe olduğunda, protein A' nın IgG' nin Fc (kristallenebilen bölge) kısımlarına bağlanması ve Fab (antijen bağlama bölgeleri) kısımlarını açıkta bırakmasıyla yüzeyde yönlenmesinin sağlandığı sonucuna ulaşılmıştır.