Metal yüklü grafen yapılarının akciğer kanserinin ön tanısı için biyosensör olarak kullanılabilirliğine yönelik DFT çalışması - Korucu, Şeyma; Fellah, Mehmet Ferdi; Bursa Teknik Üniversitesi Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı; Lisansüstü Eğitim Enstitüsü (Bursa, 2024)
Kansere dayalı artan vaka sıralamasında akciğer kanseri, tüm Dünya'da ve Türkiye'de en sık rastlanan ve ölüm riski en yüksek olan bir kanser türüdür. Akciğer ve bronş sisteminin ağrı duyusuna sahip olmaması nedeniyle, hastaların birçoğuna akciğer kanseri teşhisi konulduğunda ileri bir aşamadadır ve artık küratif tedavi mümkün değildir. İnsan nefes analizi, verilen nefeste bulunan uçucu organik bileşikleri (VOC) izleyerek bir bireyin klinik durumu hakkında bilgi edinme yöntemidir. VOC'ler, karbon bazlı biyobelirteçler olarak kullanılmak üzere insan nefesinin içeriğinde bulunan organik bileşikler olarak tanımlanmaktadır. Koku bileşiminin hastalıkla spesifik korelasyonu, nefes sensörlerinin altında yatan temel ilkedir. Kimyasal olarak etkileşimli malzemenin biyokimyasal moleküllerden yapıldığı biyobelirteçlere biyosensörler adı verilmektedir. Biyosensörler, kollektif koku alma reseptörleri sayesinde kokuları her bir kokuya özgü sinyal modellerine kodlar. Bu stratejiye kombinatoryal seçicilik denir ve elektronik burunlar olarak da bilinen nefes analizi biyosensörleri bu çalışma prensibine dayalı olarak analizlerini gerçekleştirmektedir. Bu tez çalışmasında, akciğer kanserinin ön tanısını geliştirmek amacıyla metal katkılı grafen yapıların biyosensör olarak kullanılabilirliği araştırılmıştır. Metal atomları (platin, paladyum, nikel, iridyum ve bakır) katkılanarak oluşturulan grafen yapıların akciğer kanserinin önemli biyobelirteçleri arasında yer alan anilin, tolüen, stiren ve benzen gazlarına karşı adsorpsiyon ve algılama özellikleri incelenmiştir. Yapılan tüm DFT hesaplamaları WB97XD metodu kullanılarak tamamlanmıştır. Elde edilen bulgulara göre belirlenen hedef gazlardan metal katkılı grafen yapılara önemli yük transferi gözlenmiştir. Sistemler üzerinde NBO analizi yapılmış ve anilin, tolüen, stiren ve benzen moleküllerinden grafen ve metal katkılı grafen yapılarına yük transferi olduğu sonucuna varılmıştır. Gözlenen en önemli etkileşim, -152,9 kJ/mol adsorpsiyon entalpi değeri ile stiren molekülünün iridyum katkılı grafen yapısı üzerine adsorpsiyonu olmuştur. Gibbs serbest enerjisi tüm yapılarda negatif olduğu için adsorpsiyon süreci tüm sistemlerde kendiliğinden gerçekleşmiştir. Yorumlanan verilere göre, gaz moleküllerinin bakır katkılı ve platin katkılı grafen yapısı üzerine adsorbe edilmesinden sonra HOMO-LUMO boşluğu (Eg) değerlerinde azalmalar ve iş fonksiyonunda (Φ) değişiklikler elde edilmiştir. Sonuç olarak, akciğer kanserinin ön teşhis aşamasında, bakır katkılı ve platin katkılı grafen yapıları, önemli biyobelirteçler arasında yer alan anilin, tolüen, stiren ve benzen gazlarını tespit etmek için bir sensör olarak kullanılma potansiyeline sahiptirler.
Tez (Yüksel Lisans ) -Bursa Teknik Üniversitesi Lisansüstü Eğitim Enstitüsü,2024
Kaynakça : 56-64 sayfa
Keywords: Akciğer kanseri; Biyosensör