Manyetik nanopartiküller ve çapraz bağlı lipaz agregatları kullanılarak yeni bir biyokatalizör geliştirilmesi
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Sivas Cumhuriyet Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2015
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: EMRE AKKUŞ
Danışman: SEMA SALGIN
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Enzimler nano ölçekte biyokatalizörler olup, organik sentez ve biyoteknolojik üretimler gibi birçok alanda artan uygulamaları bulunmaktadır. Enzimlerin endüstriyel uygulamalarında karşılaşılan en önemli sorunlar kısa katalitik ömürleri ve bulunduğu ortamdan geri kazanımında karşılaşılan güçlüklerdir. Enzimlerin tepkime ortamından ayrılmasını kolaylaştırmak için taşıyıcı matris üzerine tutuklamak tercih edilen bir yöntem olmasına rağmen, tutuklama yöntemlerinin her birinin; enzimin taşıyıcıdan sızması ya da tutuklanan enzimlerin aktivitesinde kayıplara sebep olması gibi bir takım sınırlamaları bulunmaktadır. Bu nedenle son yıllarda taşıyıcısız tutuklama yöntemlerinden biri olan ve enzimin çapraz bağlı enzim agregatları (CLEA, Cross–Linked Enzyme Aggregates) oluşturularak elde edilen CLEA'ların enzimatik katalitik tepkimelerde kullanımı güncel bilimsel çalışma konuları arasına girmiştir. Ancak CLEA'ların tepkime ortamından santrifüj veya filtrasyon işlemleri ile ayrılması sırasında topaklaşması enzimin tekrar kullanımında ciddi bir problem yaratmaktadır. Yukarıda belirtilen dar boğazların giderilmesi amacıyla bu yüksek lisans tez projesinde Candida rugosa lipaz enzimi kullanılarak manyetik CLEA üretimi amaçlanmıştır. Yüksek kararlılıkta ve manyetik alan uygulanması ile tepkime ortamından kolaylıkla ayrılabilen biyokatalizörler manyetik demir nanopartiküller üzerine CLEA bağlanması ile üretilmiştir. Tez projesinin birinci basamağında manyetik demir oksit nanopartikül üretimi, birlikte çöktürme yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Projenin ikinci basamağında üretilen manyetik nanopartiküllerin yüzeyi amino grupları bağlanarak fonksiyonel hale getirilmiştir. Üçüncü basamakta ise lipaz enziminin CLEA'ları hazırlanarak ve manyetik demir oksit nanopartikül yüzeyine bağlanmıştır. Son basamakta ise, üretilen manyetik CLEA'ların tepkime ortamından manyetik alan uygulayarak ayrılması incelenmiştir. Ayrıca CLEA ve manyetik CLEA'ların optimum pH ve optimum sıcaklık değerleri, tekrar kullanılabilirliği ve aktivite kararlılıkları belirlenmiştir. CLEA'ların hidrodinamik boyut ve boyut dağılımları, zeta potansiyelleri ZetaSizer cihazında, yapısal değişimleri ise FTIR spektrometresinde, morfolojik karakterizasyonu SEM analizleri ile belirlenmiştir.