Sayı Eylül 2011 - Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp ...
Sayı Eylül 2011 - Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp ...
Sayı Eylül 2011 - Hacettepe Üniversitesi Nanoteknoloji ve Nanotıp ...
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
n@nobülten<br />
Aylık <strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Bilim Dergisi - <strong>Sayı</strong> <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong> - www.nanott.hacettepe.edu.tr
EYLÜL <strong>2011</strong><br />
4<br />
5<br />
6<br />
10<br />
12<br />
22<br />
24<br />
26<br />
31<br />
33<br />
Editörden<br />
Prof. Dr. Emir Baki Denkbaş<br />
Akademik Takvim<br />
Etkinlikler<br />
Arş. Gör. Ebru Erdal<br />
NanoArt<br />
Dr. Halil M. Aydın<br />
Nanofiberler<br />
Arş. Gör. Soner Çakmak<br />
Yayınlar<br />
Arş. Gör. Tamer Çırak<br />
n@nobülten 14<br />
Yüzey Yükü <strong>ve</strong> Doku Penetrasyonu: +?-<br />
Arş. Gör. Gamze Tan<br />
Haberler<br />
Arş. Gör. Tayfun Vural<br />
Haberler<br />
Arş. Gör. Zeynep Karahaliloğlu<br />
Haberler<br />
Arş. Gör. Ilgım Göktürk<br />
2 EYLÜL <strong>2011</strong>
n@nobülten<br />
N@nobülten elektronik dergisinin tüm hakları<br />
<strong>Hacettepe</strong> <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> <strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı’na aittir.<br />
2007 yılının Kasım ayında yayın hayatına başlayan dergide temel olarak<br />
nanobilim, nanoteknoloji <strong>ve</strong> nanotıp alanları ile ilgili akademik, sosyal <strong>ve</strong><br />
endüstriyel alanlarında yaşanan gelişmeler siz değerli okurlarımız ile<br />
paylaşılmaya çalışılmaktadır.<br />
n@nobülten ile ilgili öneri <strong>ve</strong> şikayetlerinizi denkbas@hacettepe.edu.tr adresine<br />
elektronik posta ile iletebilirsiniz.<br />
Bu e-dergi <strong>Hacettepe</strong> <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> <strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı<br />
tarafından süresiz olarak yayımlanmaktadır. Ücretsizdir.<br />
Editör<br />
Prof. Dr. Emir Baki Denkbaş<br />
Yayın <strong>ve</strong> Tasarım Sorumlusu<br />
Arş. Gör. Tamer Çırak<br />
Yazarlar<br />
Dr. Eylem Öztürk Gü<strong>ve</strong>n<br />
Dr. Mesut Şam<br />
Tamer Çırak<br />
Cem Bayram<br />
N@nobülten 14<br />
Ebru Erdal<br />
Zeynep Karahaliloğlu<br />
Betül Bozdoğan Pala<br />
Soner Çakmak<br />
İletişim<br />
<strong>Hacettepe</strong> <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> - Fen Bilimleri Enstitüsü<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı<br />
Beytepe - 06800 - Ankara<br />
Ilgım Göktürk<br />
Gülsu Şener<br />
Tayfun Vural<br />
Ferhat Kadir Pala<br />
297 NANO<br />
HAKKIMIZDA<br />
3
EDİTÖRDEN<br />
4<br />
Değerli <strong>Hacettepe</strong>liler <strong>ve</strong> Tüm Bilimse<strong>ve</strong>rler,<br />
<strong>Eylül</strong> ayına girdiğimiz şu günlerde Anabilim Dalımızın elektronik dergisi<br />
N@nobülten’in 14. sayısıyla sizlerle birlikte olmaktan büyük mutluluk<br />
duymaktayız. Bu <strong>ve</strong>sileyle her zaman olduğu gibi nanoteknoloji <strong>ve</strong> nanotıp<br />
alanlarında birçok haber, gelişme <strong>ve</strong> bilgiyi de sizlerle paylaşmaktan gurur<br />
duyuyoruz.<br />
Bültenimizin bu sayısında da her zaman oloduğu gibi gerek Anabilim Dalımız <strong>ve</strong><br />
gerekse ulusal-uluslararası boyutta nanoteknoloji <strong>ve</strong> nanotıp alanlarındaki<br />
gelişmeler, bilimsel toplantı duyuruları, <strong>ve</strong> Üni<strong>ve</strong>rsitemiz kaynaklı<br />
nanoteknoloji <strong>ve</strong> nanotıp alanlarındaki güncel yayınlar ile ilgili bilgiler yer<br />
almaktadır.<br />
Bu sayımızda da farklı başlıklar altında derlemeye çalıştığımız <strong>ve</strong> bir önceki<br />
sayımızda nanoteknolojinin çalışma alanlarından bir kaçı ile başladığımız yazı<br />
dizisinin devamını dergimizde bulabilirsiniz. Bu yazı dizisi altında temelden<br />
gelişmiş düzeye kadar farklılıklar gösteren bilgilendirme amaçlı yazıları<br />
bulacaksınız.<br />
Ve yine her zaman olduğu gibi bültenimizin sizlerin değerli katkı <strong>ve</strong><br />
destekleriyle gelişerek daha ileriye, en iyiye doğru ilerlemesini umut <strong>ve</strong><br />
temenni ediyoruz . . .<br />
Saygılarımızla<br />
Prof. Dr. Emir Baki Denkbaş<br />
<strong>Hacettepe</strong> <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong><br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı Başkanı<br />
EYLÜL <strong>2011</strong>
Yeni Başvurular<br />
Program<br />
Kayıtları<br />
Dersler <strong>ve</strong><br />
Sınavlar<br />
Öğretim Üyeleri, Danışmanlar<br />
<strong>ve</strong> Yönetim<br />
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ<br />
AKADEMİK TAKVİM<br />
<strong>2011</strong>-2012 GÜZ YARIYILI<br />
Doktora <strong>ve</strong> Yüksek Lisans Programlarına başvuruların kabul edilmesi<br />
01-24 Haziran <strong>2011</strong><br />
Mülakatların yapılması<br />
06-07-08 Temmuz <strong>2011</strong><br />
Doktora <strong>ve</strong> Yüksek Lisans Programlarına kabul edilenlerin duyurulması<br />
15 Temmuz <strong>2011</strong><br />
Yeni öğrenci kayıtlarının yapılması<br />
18 Temmuz - 27 <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong><br />
Ders programlarının yapılması, öğrenci katkı paylarının yatırılması<br />
28-29-30 <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong><br />
Özel Öğrenci Başvuruları<br />
03-04-05 Ekim <strong>2011</strong><br />
Ders ekleme-bırakma günleri<br />
19-20-21 Ekim <strong>2011</strong><br />
Ders Dönemi<br />
03 Ekim <strong>2011</strong> - 08 Ocak 2012<br />
Güz yarıyılı genel sınavları<br />
09 - 22 Ocak 2012<br />
2010-<strong>2011</strong> Güz yarıyıl sonunda tez/savunma sınavına girecek öğrencilerin jüri<br />
tekliflerinin Enstitüye gönderilmesinin son günü<br />
16 Ocak 2012<br />
Güz yarıyılı genel sınav sonuçlarının sisteme işlenmesinin son günü<br />
27 Ocak 2012<br />
2010-<strong>2011</strong> Bahar yarıyıl sonunda bitirilen tezlerin <strong>ve</strong> tez savunma tutanaklarının<br />
Enstitüye gönderilmesinin son günü<br />
30 Ocak 2012<br />
E notlarının kesin sınav notlarına dönüştürülmesinin son günü<br />
27 Şubat 2012<br />
<strong>2011</strong>-2012 Bahar yarıyılında özel konular dersini alacak öğrenciler için yüksek<br />
lisans tez önerilerinin Enstitüye gönderilmesinin son günü<br />
06 Şubat 2012<br />
* Sadece bilgilendirme amaçlı olup, yazım hataları <strong>ve</strong>ya yeni düzenlemeler nedeniyle oluşabilecek<br />
olumsuzluklardan nanobulten dergisi <strong>ve</strong> yazarları sorumlu tutulamaz.<br />
En güncel <strong>ve</strong> doğru bilgilendirme için lütfen ilgili enstitü sayfalarını inceleyiniz.<br />
N@nobülten 14<br />
AKADEMİK TAKVİM<br />
5
ETKİNLİKLER<br />
Etkinliğin İsmi:<br />
Avrupa Biyoteknoloji Kongresi<br />
Tarih: 28 <strong>Eylül</strong> - 1 Ekim <strong>2011</strong> Yer: Harbiye Askeri Lisesi, İstanbul<br />
Web Sitesi: http://www.eurobiotech<strong>2011</strong>.eu/index.php<br />
Avrupa Biyoteknoloji Kongresi, 28 <strong>Eylül</strong>- 1 Ekim <strong>2011</strong> tarihleri arasında Harbiye<br />
Askeri Müzesi, İstanbul’ da gerçekleştirilecektir. ‘European Biotechnology Thematic<br />
Network Association’ tarafından düzenlenen kongreye, Türk Tıbbi Genetik Derneği<br />
destek <strong>ve</strong>rmektedir.<br />
Biyoteknoloji birçok bilim tarafından kullanıldığından dolayı, kongrenin amacı<br />
‘’biyoteknoloji alanında kullanılan yeni teknolojileri paylaşmak <strong>ve</strong> tartışmak, batı <strong>ve</strong><br />
doğu ülkeleri arasında işbirliği yapmak <strong>ve</strong> biyoteknoloji alanındaki araştırmaları<br />
geliştirmektir.’’<br />
Bilimsel program, birbirimizle tecrübelerimizi paylaşma şansı sağlayacak, sanayi ile<br />
ilgili oturumlar, sempozyum, poster sunumları <strong>ve</strong> uydu sempozyumları içerir. Gıda,<br />
beslenme konularında çağımız teknolojilerini aktaran konulara yer <strong>ve</strong>rilmiştir. Aynı<br />
zamanda; Elektrospin yöntemi ile nano boyuttta yapıların hazırlanması,<br />
Nanobiosensör, <strong>Nanoteknoloji</strong>nin biyolojik uygulamaları ile ilgili de sunum <strong>ve</strong><br />
çalışmalara yer <strong>ve</strong>rilecektir.<br />
Katılım Türü 1 Nisan <strong>2011</strong>’den<br />
önce<br />
Arş. Gör. Ebru Erdal<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> - Doktora<br />
1 Nisan <strong>2011</strong>’den<br />
sonra<br />
Tek Gün Katılım<br />
Katılımcı 250 € 375 € 150 €<br />
Öğrenci 150 € 225 € 105 €<br />
Refakat 50 € 75 € 40 €<br />
Gala Yemeği 85 € 85 € 85 €<br />
6 EYLÜL <strong>2011</strong>
Etkinliğin İsmi:<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong>de Trendler <strong>2011</strong><br />
Tarih: 21-25 Kasım <strong>2011</strong> Yer: Tenerife-Kanarya Adaları, İspanya<br />
Web sitesi: http://www.tntconf.org/<strong>2011</strong>/index.php?conf=11<br />
21-25 Kasım <strong>2011</strong> tarihleri arasında İspanya’ da Tenerife-Canary Adalarında<br />
yapılacak olan Kongre kapsamında; Son zamanların en önemli konularından biri olan<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> bu konuda yapılan son araştırmalar, geliştirilen ürünler <strong>ve</strong> trendler<br />
hakkında sözlü <strong>ve</strong> poster sunumları yer almaktadır.<br />
Bildiri Özetleri İçin Son Teslim Tarihi<br />
Sözlü Sunum İçin Özet Bildirimi 10 Ekim <strong>2011</strong><br />
Özet Kabul Tarihi 17 Ekim <strong>2011</strong><br />
Erken Kayıt 31 Ekim <strong>2011</strong><br />
Poster Sunum İçin Özet Bildirimi 14 Kasım <strong>2011</strong><br />
Kongre konuları;<br />
• Karbon Nanotüple <strong>ve</strong> elektrik<br />
alanındaki uygulamaları<br />
• Nanowire, cluster, quantum dot<br />
• Nanobiyoteknoloji<br />
• NanoKimya<br />
• Nanoboyuttaki yapıların<br />
fabrikasyonu<br />
N@nobülten 14<br />
• Nanomanyetizma<br />
• Nanooptik <strong>ve</strong> Nanofotonik<br />
• Nanopartikül bazlı materyaller<br />
• Nanotoksikoloji, Nanoyapıların<br />
riski <strong>ve</strong> Etik<br />
ETKİNLİKLER<br />
7
ETKİNLİKLER<br />
Etkinliğin İsmi:<br />
Nanomaterials Conference <strong>2011</strong><br />
Tarih: 28 Kasım - 2 Aralık <strong>2011</strong> Yer: Meksika<br />
Web sitesi: http://zingconferences.com/index.cfm?<br />
page=conference&intConferenceID=62<br />
28 Kasım-2 Aralık <strong>2011</strong> tarihleri arasında Meksika’da düzenlenecek olan<br />
konferansda özellikle Nanomateryallerin Sentez, Karakterizasyon, Modelleme <strong>ve</strong><br />
Uygulamalarına yer <strong>ve</strong>rilecektir.<br />
Son Başvuru Tarihi; 28 <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong><br />
Öğrenci 1280 $<br />
Katılımcı 800 $<br />
Düzenleme Kurulu<br />
B. A. Korgel (Uni<strong>ve</strong>rsity of Texas at Austin)<br />
Florent Calvo (LASIM, Uni<strong>ve</strong>rsity of Lyon)<br />
M. P. Pileni (Uni<strong>ve</strong>rsité Pierre et Marie CURIE)<br />
Nicholas A. Kotov (Uni<strong>ve</strong>rsity of Michigan)<br />
Paul Mulvaney (The Uni<strong>ve</strong>rsity of Melbourne)<br />
Da<strong>ve</strong>tli Konuşmacılar<br />
Kenji Yamamoto (ICRC, Research Institute of International Center Japan)<br />
Amanda Ellis (Flinders Uni<strong>ve</strong>rsity)<br />
Clemens Burda (Case Western Reser<strong>ve</strong> Uni<strong>ve</strong>rsity)<br />
Dmitri Talapin (The Uni<strong>ve</strong>rsity of Chicago)<br />
Erwann Guénin (Uni<strong>ve</strong>rsity Paris 13)<br />
Jay Nadeau (McGill Uni<strong>ve</strong>rsity )<br />
8 EYLÜL <strong>2011</strong>
Etkinliğin İsmi:<br />
15. EUROPEANCONGRESS ON BIOTECHNOLOGY<br />
Tarih: 23- 26 <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong> Yer: İstanbul<br />
Web sitesi: http://www.ecb15.org/<br />
“European Federation of Biotechnology” <strong>ve</strong> “Biyoteknoloji Derneği” işbirliği ile 23 – 26<br />
<strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong> tarihleri arasında İstanbulda gerçekleştirilecek olan kongrede sağlık, tıp,<br />
endüstriyel biyoteknoloji, bitki biyoteknolojisi, çevre biyoteknolojisi, sistem biyolojisi<br />
<strong>ve</strong> teknoloji konuları işlenecek. 1000’in üzerinde katılımcının gelmesi beklenen<br />
kongrenin katılım ücreti öğrenciler için 290 diğer akademisyenler için 490 € olarak<br />
belirlenmiştir.<br />
Etkinliğin İsmi:<br />
EUROPEAN SOCIETHY OF GENE & CELL THERAPHY<br />
XIXTH ANNUAL CONGRESS<br />
Tarih: 27-31 Ekim <strong>2011</strong> Yer: Brighton, İngiltere<br />
Web Sitesi:http://www.esgct.eu/congress/<strong>2011</strong>/default.aspx<br />
Avrupa gen <strong>ve</strong> hücre terapisi derneği tarafından gerçekleştirilecek olan gen <strong>ve</strong> hücre<br />
terapisi kongresi 27- 31 Ekim <strong>2011</strong> tarihleri arasında İngiltere’ de<br />
gerçekleştirilecektir. Kongre konu başlıkları arasında kanser, kardiovasküler bilimler,<br />
genetik, immünoloji, viral-nonviral <strong>ve</strong>ktörler, kök hücre teknolojisi vb. konular<br />
bulunmaktadır. Kongre kayıt ücreti <strong>ve</strong> makale göndermek için gerekli tarihler daha<br />
sonra kongre web sitesi üzerinden yayınlanacaktır.<br />
N@nobülten 14<br />
ETKİNLİKLER<br />
9
NANOART<br />
Nano Art<br />
Dr. Halil M. Aydın<br />
Biyomühendislik Anabilim Dalı<br />
Nano teknoloji <strong>ve</strong> uygulamaları cağımızda her alanda karşımıza çıktıkça<br />
laboratuvarlardan gündelik hayatımıza kadar uzanan bu süreçlerin tüm diğer<br />
yenilikler gibi sosyal alanda da etkilerinin olmaması düşünülemezdi. Endüstri<br />
devriminin yarattığı sınıflar nasıl o çağda müzik, resim <strong>ve</strong> şiire yön <strong>ve</strong>rmiş, 60’lardaki<br />
uzay calışmaları sinema <strong>ve</strong> modern sanattada nasıl kendini göstermişse günümüzde<br />
de nanoteknoloji, bir bilim alanının mimariden yaşam tarzına insan algısı <strong>ve</strong> yeni bir<br />
anlayışı nasıl biçimlendirdiğinin örneklerini <strong>ve</strong>rmeye başladı. Nano teknoloji<br />
kullanılarak hazırlanan tekstiller moda dünyasına girdi, heykeltraşlar yeni<br />
malzemelerle sanatlarının sınırlarını zorlamak için her zaman olduğundan fazla<br />
malzemeyle ilgilenir oldular. <strong>Nanoteknoloji</strong>nin günümüz sanatındaki yansıması ise<br />
nanoart olarak karşımıza çıkıyor. Ancak buradaki enstrümanlar boya <strong>ve</strong> tuval değil,<br />
elektronlar, kuv<strong>ve</strong>t mikroskobu uçları <strong>ve</strong> yazılımlar.<br />
Wikipedia’ya baktığımız zaman Nano-Art başlığı altında küçük de olsa bir tanım<br />
bulabilmek mümkün (http://en.wikipedia.org/wiki/Nanoart). Burada Nano Sanat<br />
bilim-teknoloji <strong>ve</strong> sanatın kesiştiği bir disiplin olarak tanımlanmış. Alanın<br />
öncülerinden Cris Orfescu olayı şu şekilde anlatıyor: Nano boyuttaki manzaralar <strong>ve</strong><br />
heykeller bilim adamları <strong>ve</strong> sanatçılar tarafından taramalı elektron mikroskobu,<br />
atomik kuv<strong>ve</strong>t mikroskobu gibi araçlarla maddenin moleküler seviyede<br />
manipülasyonuyla yaratılıyor (http://nanoart21.org). Bu görüntüler daha sonra<br />
işlenerek <strong>ve</strong> farklı artistik teknikler kullanılarak sanat eserleri haline dönüştürülüyor.<br />
Nano sanat, yakalanan derinlik duygusu <strong>ve</strong> boyutsal anlatımdan dolayı optik<br />
mikroskobun kullanıldığı mikrofotoğrafçılıkla karıştırılmamalı. Fotoğraf sanatında<br />
elde edilen görüntüler fotonlarla yakalanırken, burada elektronlar kullanılıyor.<br />
Orfescu teknolojik hareketin bir yansımasi olarak NanoSanat’ı dünya çapında<br />
tanıtmaya çalışıyor <strong>ve</strong> insanları 21. Yüzyılın teknolojileri hakkında bilgi sahibi<br />
yapmayı, onların ilgisini çekmeyi bu yolla sağlamayı düşünüyor. Toplum üzerinde<br />
nanoteknoloji farkındalığı yaratmak için sanatı kullanmak oldukça akıllıca, bu şekilde<br />
–şu anda olmasa dahi- yakın zamanda büyük kitlelere ulaşmayı hedefliyor. Kendi web<br />
sitesinde çeşitli yarışmalar düzenliyor, festival organizasyonları yapıyor.<br />
NanoSanat başka kaynaklara göre 1997 yılında Cornell <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong>nde<br />
araştırmacıların kristalin silikondan dünyanin en küçük gitarini yapmasıyla başliyor.<br />
Gitar neredeyse bir kan hücresi boyutunda <strong>ve</strong> 50 nm kalınlığında altı teli var. Bilim<br />
adamlari daha sonra bir lazer pena kullanarak nanogitarın tellerinden ses çıkarıyorlar<br />
(normal bir gitarınkinden 130000 kat daha yüksek frekanslarda).<br />
10 EYLÜL <strong>2011</strong>
2. Uluslararası NanoArt Festivalinden (Stuttgart) bir fotoğraf<br />
Aşağıdaki ‘Nano-Explosions’ adlı çalışma<br />
geçen yılın ‘Science as Art’ yarışmasının<br />
birincisi Fanny Beron’un eseri. Beron<br />
Ecole Polytechnique de Motreal’den bir<br />
öğrenci <strong>ve</strong> bu eserinde bir manyetik<br />
nanowire array (CoFeb) aşırı<br />
yüklendiğinde oluşan patlamaları renkçe<br />
zenginleştirilmiş SEM görüntüsünde<br />
ortaya koymuş.<br />
N@nobülten 14<br />
2001 yılında ise Osaka<br />
üni<strong>ve</strong>rsitesinde fotopolimerizasyon<br />
tekniğiyle yine nano boyutta bir boğa<br />
heykeli yapılıyor. Orfescu ise<br />
elektron mikroskobu kullanarak<br />
resimler yapıyor. ‘Resimlerde renk<br />
<strong>ve</strong>ya ışık yok, bunlar sadece yapı<br />
içerisine penetre olmuş elektriksel<br />
olarak yüklü partiküller’ diyor<br />
Romanyalı sanatçı/bilim adamı. Eski<br />
bir ressam olan Orfescu sanatını<br />
teknolojik ilerlemenin bir yansıması<br />
olarak görüyor.<br />
Bu çalışmada ise bir nöron demeti ImageJ64 <strong>ve</strong> Photoshop yazılımı ile renklendirilmiş.<br />
Yeni teknoloji <strong>ve</strong> kabiliyetlerin bize sunduğu pek çok güzellik var <strong>ve</strong> bu insanın<br />
içerisindeki kendini ifade etme isteğinin başka şekillerde ortaya konmasına her<br />
zaman aracılık etmeye devam edecek. Bakis açısı geniş olanlar için de her zaman<br />
‘aşağılarda daha çok yer var’.<br />
NANOART<br />
11
NANOFİBERLER<br />
Arş. Gör. Soner Çakmak<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı Doktora<br />
Elektroeğrilmiş Nanofiberlerin<br />
Uygulama Alanları<br />
Elektroeğirme yöntemi ile oluşturulabilecek malzemelerde kullanılan polimer<br />
çeşidinin çok fazla oluşu, çok çeşitli malzeme üretimine olanak sağlar. Bunun sonucu<br />
olarak bu yöntem ile üretilmiş nanofiberlerin kullanım alanı da oldukça geniş<br />
olacaktır. Ayrıca, nanofiberlerden oluşturulan yapıların, birim ağırlıkta sağlanan<br />
yüksek alan özelliği, yumuşak tutumu, iyi muka<strong>ve</strong>met/birim ağırlık özelliği <strong>ve</strong><br />
mikroorganizmalar ile ince parçacıklara bariyer oluşturması gibi özellikleri,<br />
nanofiberlerin birçok alanda kullanılmasının başlıca sebepleridir. Bu avantajlar,<br />
nanofiberlerin birçok endüstri alanına rahatlıkla girmesine <strong>ve</strong> kendisine potansiyel<br />
kullanım alanı sağlamasına izin <strong>ve</strong>rmektedir. Nanofiberlerin endüstriyel üretimi<br />
üzerine çalışmaların <strong>ve</strong> buna <strong>ve</strong>rilen önemin artmasının yanında, daha önemli bir<br />
nokta kullanım alanlarının araştırılıp tespit edilmesidir.<br />
Tekstil <strong>ve</strong> nanoteknoloji alanlarında yaşanan gelişmelere paralel olarak günümüzdeki<br />
giysiler yeni fonksiyonlar kazanmıştır. Bu fonksiyonların içinde hem nanofiber<br />
kullanılarak kazandırılan özellikler hem de diğer nano uygulamalarla kazandırılan<br />
özellikler birlikte tartışılmaktadır.<br />
1. Nanofiberlerin Kompozit Uygulamaları<br />
Nanofiber teknolojisinin oldukça küçük <strong>ve</strong> hafif ürünler oluşturabilmesi, kompozit<br />
endüstrisinde yaygın kullanımına olanak sağlamaktadır.<br />
Bu güçlendirmelerle kompozitler;<br />
• Yüksek elastiklik modülü, <strong>ve</strong><br />
• Muka<strong>ve</strong>met/ağırlık oranı gibi önemli özellikler kazanırlar.<br />
Nanofiberler bazı malzemelerin mikro fiberlerinden daha iyi mekanik özellikler<br />
gösterir <strong>ve</strong> bu da kompozitlerde süper yapısal özellikleri artırır. Bunun yanında<br />
nanofiberle güçlendirilmiş kompozitler geleneksel mikrofiberli kompozitelerde<br />
görülmeyen artı bazı niteliklere sahiptir. Mesela matris ile lif arasındaki yansıma<br />
indekslerinde bir fark var ise, oluşan kompozitte ışık dağılması yüzünden saydam<br />
olmayan bir yapı olur. Fakat bu sınırlamadan görünen ışığın dalga boyundan daha<br />
küçük çaplı lifler kullanılarak kaçınılabilir.<br />
12 EYLÜL <strong>2011</strong>
2. Filtrasyon Uygulamaları<br />
Filtrasyon pazarının 2020'de 700 milyar ABD Dolar’ına çıkması beklenmektedir.<br />
Filtrasyon için kullanılan fibrilli materyallerin avantajları yüksek filtrasyon<br />
<strong>ve</strong>rimlilikleri, düşük hava dirençleridir. Filtrasyon <strong>ve</strong>rimliliği fiber inceliği ile yakından<br />
alakalıdır <strong>ve</strong> bu özellik filtre performansını belirleyen en önemli özelliktir.<br />
Şekil 1. (a) ultrafiltrasyon uygulamaları için 3 katlı membran yaklaşımı, (b) 3 katlı<br />
membran modelinin şematik gösterimi, (c) üretilen membranın taramalı elektron<br />
mikroskobu (SEM) görüntüleri, (d) en üst kat kitosan kaplamanın SEM görüntüsü.<br />
Yüksek yüzey alanı <strong>ve</strong> gözenekli yapısı sayesinde nanofiberlerden oluşturulmuş<br />
dokusuz yüzeylerin filtrasyon için kullanılması birçok yenilik <strong>ve</strong> avantaj sağlamakta<br />
olup bu yüzeyler hava, su, kan gibi akışkanlardan, 1 mikrondan küçük parçacıkların<br />
filtrelenmesine olanak sağlamaktadır.<br />
İnce partiküller (
NANOFİBERLER<br />
Nanofiber uygulamaları uzun filtre ömrü <strong>ve</strong> yüksek tutuş kapasitesi nedeniyle tercih<br />
edilmektedir. Azalan lif çapı filtreyi daha dolgun hale getireceğinden akışa karsı<br />
koyan çarpma ataletleri <strong>ve</strong> engel olma isteği artacak, bu yüzden partiküller daha sık<br />
yakalanacaktır.<br />
Endüstride bütün filtre yapıları temiz hava sağlamak için kullanılır. Bu filtre yapılarının<br />
yaklaşık 0,5 μm boyutunda yağ parçacıklarını tutması gerekir. Elektro eğirme yöntemi<br />
ile mikrondan daha küçük çapa sahip olan lifler elde edildiği için bu parçacıkların<br />
uzaklaştırılması kolaydır.<br />
Yakın zamandaki bir Amerikan patenti, nanofiberli örülmemiş bir tabaka <strong>ve</strong> taşıyıcı<br />
malzeme tabakasından oluşan çok tabakalı bir toz filtreleme çantasının icadını<br />
duyurmuştur. Yine nanofiberlerin kullanıldığı <strong>ve</strong> maden araçlarının hava<br />
filtrelemesinde kullanılan bir filtre malzeme kabini yapılmıştır. Polimer nanofiberleri<br />
elektrostatik olarak yüklenebildiği için filtreleme <strong>ve</strong>rimini artırmak için basınç<br />
farkında bir artma olmadan parçacıklar elektrostatik çekim ile tutulurlar. Bu bağlamda<br />
elektro üretim tekniği tek basamakta hem nanofiber üretir hem de liflerin<br />
elektrostatik olarak yüklenmesini sağlar.<br />
Filtrasyonda geleneksel amaçların dışında nanofiber membranlar kullanılarak özellikle<br />
özel polimerlerin kullanılmasıyla kimyasal <strong>ve</strong> biyolojik ajanlara karşı da filtreleme<br />
yapılabilir.<br />
E-Spin Teknolojileri şirketi, aktifleştirilmiş karbon nanofiberden oluşturulmuş bir<br />
prototip üretmiştir. Bu prototipte, poliakrilonitril (PAN) tabanlı nanofiberler elektro<br />
üretim yöntemiyle oluşturulmuştur. Daha sonra bu tülbentler sağlamlaştırılmış,<br />
karbonize işlemine tabi tutulmuş <strong>ve</strong> aktifleştirilmiştir. Bu aktifleştirilmiş nanofiberler,<br />
hem aerosol hem de kimyasal filtrasyonda mükemmel sonuçlar <strong>ve</strong>rmişlerdir.<br />
3. Biyomedikal Uygulamalar<br />
Son yayınlara göre, biyoteknoloji <strong>ve</strong> tıptaki nano yapıdaki materyal payının, 2015<br />
yılında 180 milyar Amerikan Dolar’ı seviyesinde olacağı tahmin edilmektedir.<br />
Biyolojik açıdan insan doku <strong>ve</strong> organları nanofibrilli yapıda bulunurlar. Kemik, diş,<br />
deri <strong>ve</strong> kıkırdak doku örnek olarak <strong>ve</strong>rebilir. Tümü nanometre ölçeğinde lifli<br />
yapılardır. Bundan dolayı nanofiberlerin günümüzdeki araştırmaları da onların<br />
biyomühendislik alanındaki uygulamaları yönündedir.<br />
Araştırmacılar, kan içerisinde bulunan bir bileşimden elyaf oluşturmuşlardır. Bu nano<br />
ölçekteki elyaflar, tamamıyla vücut içerisinde çözülebilen bandajlarda <strong>ve</strong> dikişlerde<br />
kullanılmakta olup yaralanma oranını, kan kaybını <strong>ve</strong> yaradaki enfeksiyon olasılığını<br />
düşürmektedir.<br />
14 EYLÜL <strong>2011</strong>
Multi-jet elektroeğirme yöntemini kullanarak biyolojik olarak bozunan nanofibrilli<br />
örülmemiş tüller polivinilalkol <strong>ve</strong> selüloz asetat kullanılarak yapılmıştır. Bu tüller filtre<br />
<strong>ve</strong> biyomedikal uygulamalarda kullanılmaktadır.<br />
Bilindiği gibi gümüş iyonu <strong>ve</strong> gümüş kristalleri yıllardır antimikrobiyal eleman olarak<br />
tıpta kullanılmaktadır. Özellikle deri yanmaları gibi vakalarda anti-bakteriyel<br />
özellikleri sayesinde kullanılmaktadırlar. Medikal uygulamalarda kullanılmalarının<br />
sebeplerinden bir diğeri de gümüş metalinin istikrarlı olması <strong>ve</strong> insan derisi ile<br />
tepkimeye girmemesidir. Ancak, yara sargısı içerisinde nem oluşursa <strong>ve</strong>ya yara<br />
kanamaya başlarsa gümüş iyonları serbest kalacaktır <strong>ve</strong> sadece bakteri DNA’larını yok<br />
etmekle kalmayıp bunun yanında yararlı deri hücrelerinin de ölümüne neden<br />
olacaktır. Bu problemi çözebilmek için bir deneme yapılmıştır. Özel bir gümüş<br />
kompleksi hazırlanmıştır <strong>ve</strong> bu gümüş kompleksinden beklenen daha iyi bir iyon<br />
salımı <strong>ve</strong> daha iyi bir bakteriyel yok etme etkisidir. Yapılan deneylerde kompleksin iyi<br />
bir bakteriyel yok etme etkisine sahip olduğu gözlenmiştir. Fakat gümüş<br />
kompleksinin gümüş iyonunu bırakması çok hızlı olmuş <strong>ve</strong> ayrılan iyonlar hemen<br />
katılaşıp iyi bir iyonlaşma işlemi gerçekleşmesini engellemiştir. Dolayısıyla gümüş<br />
kompleksinin tek başına kullanımı pek çok pratik uygulamada mümkün olamamıştır.<br />
İyonların gümüş kompleksinden ayrılmasını yavaşlatmak için gümüş kompleksi<br />
elektroeğirme ile elde edilen Tecophilic fiberlerle kapsüllenmistir. Tecophilic bir çeşit<br />
termoplastik-alifatik poliüretandır <strong>ve</strong> kendi ağırlığının 1,5 katı kadar nem çekebilme<br />
özelliğine sahiptir. Gümüş kompleksi bu polimerin içinde olduğu takdirde polimerin<br />
yüksek hidrofil özelliği sayesinde düzgün bir iyonlaşma işlemi gerçekleşecektir.<br />
Ayrıca, tecophilic polimeri yara üzerinde sabit bir nem oranı sağlayacak <strong>ve</strong> yaranın<br />
iyileşmesini hızlandıracaktır. Bu amaçla polimer <strong>ve</strong> gümüş kompleksi etanol içerisinde<br />
homojen karışım oluşturacak şekilde çözülmüş <strong>ve</strong> oluşan karışım elektro üretime tabi<br />
tutulup gümüş kompleksi kapsüllenmiş fiberler elde edilmiştir. Fiberler<br />
incelendiğinde 20 nm çapında gümüş parçacıklarını içerdikleri görülmüştür. Elde<br />
edilen gümüş parçacıklı polimer fiberleri antimikrobiyal testlere tabi tutulmuş <strong>ve</strong><br />
yaygın olarak kullanılan gümüş-nitrat <strong>ve</strong> gümüş sülfadiazin (SSD) gibi maddelerle<br />
karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre; gümüş kapsülleyen fiberler, gümüş nitrat <strong>ve</strong> SSD’ye<br />
nazaran daha iyi bir bakteri yok etme etkisine, çok daha az gümüş metali kullanarak<br />
<strong>ve</strong> daha iyi bir iyon salımı sağlayarak ulaşmışlardır.<br />
Nanolifler, biyomedikal alanda tıbbi protezlerde (yapay kan damarlarında, yapay<br />
organlar), teletıp malzemelerinde, ilaç transferinde, yara örtü malzemelerinde, cilt<br />
bakım ürünlerinde, tıbbi yüz maskelerinde <strong>ve</strong> doku iskelelerinde kullanılmaktadır.<br />
N@nobülten 14<br />
NANOFİBERLER<br />
15
NANOFİBERLER<br />
3.1. Tıbbi Protezler<br />
Kan damarları gibi yumuşak doku uygulamalarının pek çoğu için elektroeğirme ile<br />
üretilen nanofiberler önerilmektedir. Yine biyouyumlu olan nanofiberler sert doku<br />
protezi üzerine ince gözenekli film şeklinde yerleştirilirler <strong>ve</strong> vücut içine implante<br />
edilebilirler. Bu kaplama film insan dokusu ile protez aleti arasında bir ara faz olarak<br />
çalışır <strong>ve</strong> doku ile alet arasındaki katılık uyumunu sağlar.<br />
3.2. İlaç Salımı Uygulamaları<br />
Polimerik nanofiberlerle ilaç salımının temeli hem ilaç hem de ihtiyaç duyulduğunda<br />
taşıyıcı yüzey alanının çoğaltılması ile parçacıkların çözünme hızının arttırılması<br />
prensibine dayanır.<br />
!<br />
Şekil 2. Elektroeğirme yöntemiyle üretilmiş hızlı çözünen ilaç salım membranı.<br />
Nanofiber ürünlerin içerisine yerleştirilmiş olan ilaç çeşitli yapılarda bulunabilir:<br />
• Nanofiber formunda taşıyıcı yüzey üzerine tutunmuş parçacıklar şeklinde<br />
olabilir,<br />
• Hem ilaç hem de taşıyıcı nanofiber formunda olabilir,<br />
• Her iki bileşeni de içeren fiber çeşidi ile birleştirilmiş ilaç <strong>ve</strong> taşıyıcı madde<br />
karışımları seklinde olabilir,<br />
• İlaçların içine hapsedildiği tüp formunda taşıyıcı materyaller seklinde olabilir.<br />
16 EYLÜL <strong>2011</strong>
3.3. Nanofiberlerin Yara Örtü Malzemesi Olarak Kullanımları<br />
Nanofiberler insanın derisindeki yara <strong>ve</strong> yanıkların tedavisinde de kullanılmaktadır.<br />
İnsan yarası akıntı üreten bir yapıya sahip olduğundan, bu tarz fiberlerin gözenekli<br />
yapıya sahip olmaları büyük avantaj sağlar. Böyle bir yüzey yaranın kurumasını<br />
önlerken, yaranın akan sıvısını dışarı alınmasını <strong>ve</strong> tabaka altında birikmemesini de<br />
sağlar. Bunlara ila<strong>ve</strong>ten, mükemmel oksijen <strong>ve</strong> hava iletimi, enfeksiyon yapıcı<br />
bakterileri engellemesi gibi önemli özelliklere sahiptir. Belli özelliklerle hemostatik<br />
aletler için tasarlanabilir.<br />
N@nobülten 14<br />
Şekil 3. Yara örtüsü olarak kullanılan<br />
nanofiberlerin uygulanması (Electrospreyleme).<br />
Elektrik alan yardımıyla biyolojik olarak<br />
parçalanabilen polimerlerin ince fiberleri yaralı<br />
yüzey üzerine doğrudan spreylenir <strong>ve</strong>ya<br />
püskürtülür (Şekil 3).Yüzey üzerinde bir fibrilli<br />
tabaka oluşturur. Bu da yaraların iyileşmesine<br />
yardımcı olur, normal cilt büyümesini geliştirir.<br />
Konvansiyonel yöntemle yapılan tedavi<br />
sonrasında iz kalırken, bu uygulamadan sonra iz<br />
kalmaz. Dokusuz yüzey nanofiber yapılarından<br />
yara örtüsü olarak kullanılanların gözenek<br />
!<br />
boyutları 500 nm <strong>ve</strong> 1 μm arasındadır. Bunlar<br />
yarayı bakteri nüfuzuna karşı korur, parçacık<br />
yerleşmesini engeller. 5-100 m2/g civarında olan<br />
yüksek yüzey alanı değerleri de sıvı emilimi için<br />
oldukça <strong>ve</strong>rimlidir. Nanofiberlerin inceliğinden<br />
dolayı ağ çok gözenekli <strong>ve</strong> birim kütlede elde<br />
edilen yüzey alanın fazlalığından dolayı ağı<br />
gözenekliliğini hesaplamakta önemli iki özelliktir. Böyle sarıcılar oksijen <strong>ve</strong> su<br />
buharının atmosferle yara yüzeyinde değişimi için yeterli gözenekliliği sağlamaktadır.<br />
Elektro üretim ile elde edilmiş fiberler direkt olarak insan derisine toplanabilir.<br />
Yara örtüsü olarak kullanılan polimerlerin basında kolajen, kitosan, jelatin<br />
gelmektedir. Kitin, antibakteriyel <strong>ve</strong> antiosteroporotik ajan olarak aktiftir. Son<br />
zamanlarda Chitomed projesi çerçe<strong>ve</strong>sinde, kitinin bir esteri olan, lif <strong>ve</strong> film olma<br />
özelliklerini barındıran, insan vücuduna biyolojik olarak uygunluğu <strong>ve</strong> organların<br />
iyileştirilmesinde desteklendiği bilinen dibütirilkitin (DBC) sentezi geliştirilmiştir. Bu<br />
nedenle özellikle derideki yanıklarda DBC polimeri yara örtü malzemesi olarak<br />
kullanılmaktadır. DBC polimerinden film eldesi için son kullanılan yöntem olarak<br />
elektroeğirme metodu önerilmektedir.<br />
NANOFİBERLER<br />
17
NANOFİBERLER<br />
3.4. Doku Mühendisliği Uygulamaları<br />
Elektroeğirme tekniği ile elde edilmiş nanofiberlerden meydana gelen yüksek<br />
gözenekliliğe sahip örülmemiş matrisler üretmek mümkün hale gelmiştir. Yeni bir<br />
kemik dokusu gelişimi için gözenek ebatlarının 100 ile 350 nm arasında olması<br />
gerektiği <strong>ve</strong> gözenekliliğin %80-90 seviyelerinde bulunması gerekmektedir. İnsan<br />
vücudundaki doğal matrisin biyolojik fonksiyonlarını <strong>ve</strong> yapısını taklit edebilmek için<br />
sentetik matrislerin <strong>ve</strong> yapı malzemelerinin ideal tasarımı gereklidir. Bu da doku<br />
mühendisliği <strong>ve</strong> biyomalzemelerin uygulama alanına girer. Bu açıdan nano ölçekli<br />
fibröz yapılar hücrelerin çoğalması, büyümesi <strong>ve</strong> migrasyonu için ideal yapılardır.<br />
Doku mühendisliğinde yeniden üretilebilir <strong>ve</strong> biyolojik olarak uyumlu üç boyutlu<br />
yapılar hücre büyümesi için biyomatris kompozitlerinde çeşitli dokuların onarımında<br />
kullanılmaktadır.<br />
Nano <strong>ve</strong> mikro yapılı biyobozunur polykaprolakton (PCL) matrisler elektroeğirme ile<br />
hazırlanmıştır. Bunlar kardiyovasküler <strong>ve</strong> kas doku mühendisliğinde doku iskelesi<br />
olarak kullanılmıştır.<br />
!<br />
Şekil 4. Kemik doku onarımı için üretilmiş 3 boyutlu nanofiber doku iskelesi.<br />
Elektro üretim tekniği doku mühendisliği uygulamalarında sentetik <strong>ve</strong> doğal liflerden<br />
yapılan biyomimetik doku iskeleleri için lider bir tekniktir. Kwon <strong>ve</strong> arkadaşlarının<br />
2005 yılında yayınlamış oldukları çalışmada jelatin <strong>ve</strong> kollajen kullanılarak<br />
nanofiberler üretilmiş <strong>ve</strong> fiberler boncuksuz bir yapı oluşturarak 200-500 nm’lik<br />
ölçülere ulaşmıştır. Son zamanlarda araştırmacılar bu yönde sentetik polimerlerle<br />
doğal polimerlerden nanofiberler elde ederek, bu nanofiberlerden doku iskeleleri <strong>ve</strong><br />
matrisler üretmeye başlamışlardır.<br />
18 EYLÜL <strong>2011</strong>
!<br />
Şekil 5. Elektroeğirme yöntemiyle üretilmiş çok katmanlı tübüler grefte ait SEM<br />
görüntüleri.<br />
Elektroeğirme işleminden sonra üretilen örülmemiş nanofiber ağlardan biyobozunur<br />
doku iskeleleri yapmak kolay olmaktadır <strong>ve</strong> bunlar yarayı sarmak <strong>ve</strong> iyileştirmek için<br />
de kullanılmaktadır. Bu nanofiber ağların özellikleri sırasıyla;<br />
• Yüksek su buharı geçişi,<br />
• Gaz geçirgenliği<br />
• Yüzey rahatlığı,<br />
• Patojen ajan koruyuculuğudur.<br />
Ayrıca nanofiberlerin bir diğer kullanım alanı, proteinin elektroeğirme ile elde edilmiş<br />
fiberler içerisinde korunmasıdır. Biyolojik materyallerin korunmasında dondurarak<br />
kurutma yöntemi kullanılmakla beraber bu yöntemin getirdiği birçok dezavantaj da<br />
mevcuttur. Bu sistem zaman <strong>ve</strong> pahalı donanımlar gerektirir. Aynı zamanda proteinin<br />
yapısının bozulma ihtimali oldukça yüksektir. Bu bozulma pH’daki ya da biyolojik<br />
maddelerin konsantrasyonlarındaki değişimden kaynaklanan denatürasyon ile<br />
sonuçlanmaktadır. İşte elektroeğirme işlemi biyolojik materyallerin uzun nakil<br />
işlemleri için gereken zamanı ortadan kaldırırken, bunu soğutma gerektirmeden<br />
yapmaktadır. Böylece oda sıcaklığında uzun süreli korumayı sağlayacak şartlar temin<br />
edilmiş olur.<br />
N@nobülten 14<br />
NANOFİBERLER<br />
19
NANOFİBERLER<br />
3.5. Elektriksel <strong>ve</strong> Optik Uygulamalar<br />
Tekstil kumaşlarının iletkenliğini geliştirme konusunda yapılmış ilk yaklaşım metalik<br />
tellerin <strong>ve</strong> ince metalik bantların kullanılmasıdır. Metalik teller kumaş yapısı içerisine<br />
bir ağ gibi örülürler <strong>ve</strong> kumaşa gerekli elektriksel iletim özelliğini kazandırırlar.<br />
Elektrik iletkenliğine sahip polimerlerden nanofiberler üretilebilmesi pek çok avantajı<br />
beraberinde getirmiştir. İletken nanofiberlerin küçük elektronik aletlerin <strong>ve</strong>ya<br />
makinelerin imalatında kullanımı söz konusudur. Elektrodun yüzey alanı ile elektro<br />
kimyasal reaksiyon hızı orantılı olduğu için iletken nanofiberlerden yapılmış<br />
membranların yüksek performanslı bir pil geliştirmede gözenekli elektrot olarak<br />
kullanılması oldukça uygundur. İletken membranlar elektrostatik dağılma, korozyon<br />
koruması, elektromanyetik engelleme gibi çeşitli uygulama alanları için potansiyel<br />
teşkil ederler.<br />
3.6. Savunma Sanayii Uygulamaları<br />
Askeri uygulamalarda koruyucu giysilerden öncelikle hayatta kalabilme ihtimalini en<br />
yüksek seviyede tutması, uzun süre koruma sağlayabilmesi, güç üretebilmesi <strong>ve</strong> zor<br />
hava koşullarına dayanıklı olması, nükleer, kimyasal <strong>ve</strong> biyolojik etkilere karşı<br />
dayanıklı olması <strong>ve</strong> <strong>ve</strong>rimliliği arttırması beklenir. Halen kullanımda olan koruyucu<br />
giysiler aşırı ağır kumaşlardan yapılmışlardır. Hafif <strong>ve</strong> nefes alabilen kumaşlar, hava<br />
<strong>ve</strong> su buharı geçirebilen kumaşlar tam çözücülerde kolaylıkla çözülür <strong>ve</strong> gazlarla,<br />
diğer kimyasallarla yüksek reaktiviteye sahiptir.<br />
Nanofiberlerden yapılmış kumaşlar ise yüksek yüzey alanları sebebiyle kimyasal<br />
maddenin nötralizasyonunu gerçekleştirebilir. Su buharı <strong>ve</strong> hava geçişine de izin<br />
<strong>ve</strong>rir. Nanofiberler yüksek gözenekliliğe sahip ama gözenek boyutu çok küçük olan<br />
bir yüzey üzerine yatırılarak kimyasal maddenin kumaş içine nüfuzuna karşı iyi bir<br />
direnç sağlanabilir.<br />
3.7. Tarımsal Uygulamalar<br />
Nanofiberlerden oluşmuş tülbent ile kaplanmış bitkiler<br />
zararlı kimyasallara <strong>ve</strong> böceklere karşı korunmuş olur.<br />
Aynı zamanda bu nanofiberden oluşmuş tabaka sayesinde<br />
bitkiye, daha önceden nanofiberden oluşmuş tülbente<br />
enjekte edilmiş gübrenin zamanla sağılması da<br />
sağlanabilir (Şekil 6).<br />
Şekil 6. Bitkinin böceklere karsı korunması için<br />
elektroeğirme ile üretilmiş nanofiberden oluşan örtü ile<br />
kaplanması.<br />
20 EYLÜL <strong>2011</strong><br />
!
3.8. Uzay Uygulamaları<br />
Özellikle karbon tabanlı nanofiberlerin, yüksek muka<strong>ve</strong>mette olmaları, çelikten<br />
yüzlerce kez daha sağlam olması, düşük ağırlıkları gibi muhteşem özellikleri<br />
sayesinde uzay araç <strong>ve</strong> gereçlerinde yoğun bir şekilde kullanılmaları söz konusudur.<br />
Ayrıca gelecekte karbon, cam <strong>ve</strong> seramik benzeri nanofiberlerden uzay yapıları inşa<br />
edilebilecektir.<br />
Uzayda kurulan güneş <strong>ve</strong> ışık panellerinde de nanofiberlerden oluşturulmuş yüzeyler<br />
kullanılmaktadır.<br />
KAYNAKLAR<br />
• Huang, Z-M., Zhang, Y-Z., Kotaki, M., Ramakrishna, S., Composites Science and<br />
Technology, 63, 2223-2253, 2003.<br />
• Teo, W-E., Ramakrishna, S., Composites Science and Technology, 69,<br />
1804-1817, 2009.<br />
• Yu, D-G., Zhy, L-M., White, K., Branford-White, C., Health, 1, 67-75, 2009.<br />
• Kidoaki, S., Kwon, I. K., Matsuda, T., Biomaterials, 26, 37-46, 2005.<br />
• Yoon, K., Kim, K., Wang, X., Fang, D., Hsiao, B. S., Chu, B., Polymer, 47,<br />
2434-2441, 2006.<br />
N@nobülten 14<br />
NANOFİBERLER<br />
21
NANOPARTİKÜLLER<br />
Arş. Gör. Gamze Tan<br />
Biyoloji - Doktora<br />
Yüzey Yükü <strong>ve</strong> Doku Penetrasyonu:<br />
Pozitif mi? Negatif mi?<br />
Nanopartiküller, boyut <strong>ve</strong> modüler işlevsellikleri sayesinde kontrollü ilaç taşıma<br />
araçlarının tasarımında büyük bir potansiyele sahiptir. Massachusetts Amherst<br />
<strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> Kimya Mühendisliği <strong>ve</strong> Kimya Bölümü araştırmacıları tarafından 2010<br />
yılında yapılan bir araştırma bu durumun bir göstergesi niteliğindedir. Yapılan<br />
araştırmada nanopartiküllerin kullanıldığı anti-kanser kemoterapilerinde,<br />
partiküllerin elektriksel olarak pozitif yüklenmeleri halinde taşınan ilaçların tümör<br />
dokusu içerisine daha iyi nüfuz ettiği <strong>ve</strong> bu partiküllerin özellikle proliferatif hücreler<br />
tarafından daha büyük ölçüde hücre içerisine alındığı tespit edilmiştir.<br />
In vitro tümör modeli <strong>ve</strong> matematiksel modelleme deneylerinin bir kombinasyonunu<br />
kullanarak yürütülen çalışma neticesinde farklı koşullar altında pozitif yüklü<br />
nanopartiküllerin ilaç yüklerini tümör kitlelerindeki hücrelerin büyük çoğunluğuna<br />
ulaştırdığı, negatif yüklü partiküllerin ise hızlı difüzyon oranıyla ilaç yüklerini daha<br />
derindeki hücrelere taşıdığı belirlenmiştir.<br />
Araştırmacılar söz konusu çalışma için tümör boyutunun zamanla değişimini<br />
belirleyecek özel üç boyutlu silindiroit şeklinde bir "laboratuvar tümör" cihazı<br />
geliştirdi. Tek bir hücre seviyesinden daha çok, fakat bir hayvan seviyesinden daha az<br />
karmaşık olan bu ortam araştırmacılara ilaç taşıyan partiküllerin bağıl difüzyon <strong>ve</strong> içe<br />
alım oranlarını araştırma <strong>ve</strong> karşılaştırma olanağını sunmuştur. İlaçların tümör<br />
hücrelerini öldürebildiğinin bilindiğini <strong>ve</strong> bu yüzden hücre yerine doku seviyesinde<br />
çalışıldığını ifade eden araştırmacılar çalışma için floresan boya ya da anti-kanser<br />
ilaçları gibi farklı yüzey materyalleri ile kaplanabilen 2 nm boyutunda altın partikül<br />
çekirdeği üretti.<br />
22 EYLÜL <strong>2011</strong>
Bu nanopartiküllerin boyutu onlara değişik özellikler <strong>ve</strong> işlevsellikler kazandıran<br />
ligandlarla kaplandığında 6 nm civarına yükselmektedir. Araştırmacılar farklı kimyasal<br />
bileşenlerle yüzey polarizasyonunu yani karakteristiklerini değiştirebilmelerini<br />
"ayarlanabilir yüzey işlevselliği" diye adlandırmaktadır.<br />
Kemoterapide ajanların taşınma hassasiyetinin olmamasının bilinen en önemli<br />
sınırlama olduğuna dikkati çeken araştırmacılar, katı tümörlerde genellikle düzensiz<br />
kan damarı dizilişleri olduğunu <strong>ve</strong> bunun da daima kemoterapiden kaçabilecek<br />
hücrelerin olabileceği anlamına geldiğini belirtti. Fakat geliştirdikleri 3 boyutlu yeni<br />
silindiroit cihazda, altın nanopartiküllerin taşıdığı farklı yükler ile yapılan deneylerde<br />
bu tür zorlukların üstesinden gelmek için büyük bir potansiyele sahip olduğu<br />
doğrulandı. Çünkü altın nanopartiküller hem çok küçük boyutlarda sentezlenmekte<br />
hem de tümörün arasına kolayca diffüze olurken diğer moleküllere göre vücut için<br />
daha az toksik etki yaratmaktadır.<br />
Partikül olmaksızın ilaç ya da boya moleküllerini, negatif ya da pozitif floresan boya<br />
ile kaplı partikülleri <strong>ve</strong> negatif ya da pozitif doksurubisin anti-kanser ilacı ile kaplı<br />
partikülleri kontrollü koşullar altında test eden UMass Amherst araştırmacıları altın<br />
nanopartiküllerin 3D silindiroit dokuda nanopartiküllerin pozitif ya da negatif<br />
yüklenmesine bağlı olarak farklı yayılma hareketleri <strong>ve</strong> yerleşimleri sergilediğini<br />
gözlemledi. Pozitif yüklenen nanopartiküllerin negatif yüklenen nanopartiküllere göre<br />
tümör içerisindeki hücrelerin çoğuna ulaştığı fark edildi. Ek olarak, hem pozitif hem<br />
de negatif yüklü partiküllerin dokulara hızlaca penetre olduğu <strong>ve</strong> partilküllerin<br />
hücresel alım <strong>ve</strong> yayılım oranlarının ekstrasellüler difüzyonlarından daha yavaş<br />
olduğu belirlenmiştir. Matematiksel modeller, her iki partikülün hücresel alım<br />
oranlarının apoptotik <strong>ve</strong> nekrotik dokularda hızlı olduğunu ortaya koymuştur. Ayrıca<br />
pozitif partiküllerin içe alım kinetiklerinin tersinir olmadığı fakat negatif partiküllerin<br />
içe alım kinetiklerinin zaman ölçekleri üzerinde tersinir olduğunun araştırıldığı ifade<br />
edilmektedir.<br />
Araştırmacılar bu deneyler sonucunda doku penetrasyonu <strong>ve</strong> ilaç salımını kontrol<br />
etmek için yüzey yükü ayarlanabilen nanopartiküllerin esnek <strong>ve</strong> güçlü ilaç taşıma<br />
araçları olarak kullanabileceğini <strong>ve</strong> nanopartiküllerin taşınmasında difüzyon yerine<br />
hücresel alımın daha baskın bir mekanizma olduğunu kanıtladı. Yüzey yükünün doku<br />
penetrasyonu <strong>ve</strong> ilaç salım kontrolünü nasıl değiştirdiğinin anlaşılmasıyla ilaç taşıma<br />
alanındaki mevcut kısıtlamalardan bazılarının aşılacağı öngörülmektedir.<br />
Araştırmacılar, gelecekte eğer partikül tasarımına devam ederlerse bu deneyleri baz<br />
alarak partiküllerin difüzyonu yerine hücresel içe alım mekanizmalarının geliştirilmesi<br />
üzerine çalışacaklarını bildirdi.<br />
Kaynak:<br />
Kim B, Han G, Toley BJ, Kim C, Rotello VM and Forbes NS, Tuning payload deli<strong>ve</strong>ry in<br />
tumour cylindroids using gold nanoparticles, Nat Nano 2010; 5 (6): 465-472.<br />
N@nobülten 14<br />
NANOPARTİKÜLLER<br />
23
HABERLER<br />
Arş. Gör. Tayfun Vural<br />
Biyokimya Anabilim Dalı - Doktora<br />
Polimerizasyon esaslı motor sistemi<br />
Kendiliğinden hareket edebilme yeteneğine sahip mühendislik harikası<br />
nanomateryaller, bottom-up (aşağıdan-yukarıya) dizilimler ile yapıların<br />
oluşturulması, desen oluşumu, mikroakışkan teşhis sistemleri yada istenilen<br />
bölgelere ilaç taşınımı gibi uygulamalar için çok kullanışlı olabilir. Doğada nano <strong>ve</strong><br />
mikro boyutta motor sistemleri olmasına rağmen nano boyuttaki hareket<br />
nanoteknoloji araştırmacıları için hala önemli bir problem. Kendiliğinden hareket<br />
edebilen mikro <strong>ve</strong> nano boyutlu motorların geliştirilmesi için farklı yaklaşımlar<br />
bulunmaktadır. Birçok araştırmacı kimyasal enerjinin mekanik enerjiye katalitik<br />
dönüşümü üzerine odaklanmıştır. Bu dönüşüm hücre bölünmesi, iskelet-kas<br />
hareketi, protein sentezi, hücrelere malzeme taşınımı gibi önemli olan süreçlere güç<br />
sağlamaktadır.<br />
Son zamanlardaki nanomotor araştırmaları küçük moleküllerin katalitik tepkimeleri<br />
üzerine odaklanmış iken biyolojik sistemlerdeki kendiliğinden hareketin bir diğer<br />
formu (polimerizasyon, monomer moleküllerinin tepkimesi) hiç ilgi çekmemiştir.<br />
Pennsylvania State <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> Kimya Bölümü’nden Prof. Ayusman Sen’e göre<br />
“polimerizasyon-itkili motorlar katalitik tepkimelerin kapsamını oldukça arttırabilir.<br />
Ayrıca polimerizasyon tepkimeleri hem harekete güç sağlarken hem de hareket<br />
boyunca polimerin kendiliğinden birikmesine olanak sağlar”.<br />
Angewandte Chemie International dergisinin 30 ağustos <strong>2011</strong> tarihli online<br />
yayınındaki bir makalede (A Polymerization-Powered Motor), Sen <strong>ve</strong> grubu bir<br />
polimerizasyon tepkimesinden güç alan <strong>ve</strong> bir mikroörümcek gibi gittiği yol boyunca<br />
ince bir iplik biriktiren yeni bir tür mikromotor geliştirdiler.<br />
Geliştirilen sentetik motor sistemi asimetrik altın-silika mikrokürelerden (0,96um)<br />
oluşmaktadır <strong>ve</strong> iki yüzlü mitolojik tanrı Janus’un ismi <strong>ve</strong>rilmiştir. Polimerizasyonu<br />
katalizleryen belli katalizör moleküller Janus partikülünün silikondioksit yüzeyine<br />
bağlanabilir. Sen’in grubu bu çalışmada monomer olarak norbornene kullandılar.<br />
Katalizör halka yapılarını açarak monomerden uzun zincir molekülleri oluşturmakta.<br />
Tepkime başlar başlamaz küreler norbornene çözeltisinin içerisinde ilerlemeye<br />
başlarlar. Bu itiş gücü kürelerin iki farklı tarafının bulunması ile açıklanabilir.<br />
“Monomer yalnızca kürenin katalizör bulunan tarafında tükenmektedir. Bu, derişimin<br />
kürenin katalizör bulunmayan altın tarafındaki monomer derişiminden daha az<br />
olmasına sebep olur. Bu derişim farklılığı ozmatik basınç oluşturur <strong>ve</strong> çözücü<br />
molekülleri daha yüksek monomer derişimindeki bölgeye doğru ilerler. Bu ufak<br />
çözücü akışı zıt yönde bir mikromotor gücü oluşturur.<br />
Sen’in dikkat çektiği bir noktada, canlı sistemlerin tanımlı özelliklerinden birinin de<br />
24<br />
yakıt/gıda derişim farkını saptaması <strong>ve</strong> hareket etmesi.<br />
EYLÜL <strong>2011</strong>
“Bu fenomen çok nadiren biyolojik sistemlerin dışında gözlenmiştir fakat akıllı<br />
sensörlerin oluşturulması için temel olabilir. Biz polimerizasyon motorlarımızı<br />
norbornene derişim farklılığı üzerinde chemotaxis yeteneğini başarılı bir şekilde test<br />
ettik. Genel olarak bir polimerizasyon motoru kusurları <strong>ve</strong> kırıkları saptamak <strong>ve</strong> onları<br />
bir polimer ile tamir etmek için kullanılabilinir. Sen’e göre belkide vücuttaki hasarlı<br />
damarları <strong>ve</strong> dokuları onarmak için böyle bir sistem kullanılabilir.<br />
“Ancak, makalede sunduğumuz motor kavramın çok basit bir ispatı <strong>ve</strong> bu<br />
problemlerin üstesinden gelen bir sistem bulmak için daha fazla çalışmak gerekecek.<br />
Ayrıca biz hareket yaratma mekanizmalarının diğer türleri için araştırmacılara bu<br />
çalışma ile ilham <strong>ve</strong>rebilmiş olmayı ümit ediyoruz”.<br />
Bu tür motorların kullanımını içeren ileriki araştırmalar vücut içinde onarım sistemleri<br />
olarak kullanılabilir. Üretilen motorların hızlı olması <strong>ve</strong> yönlendirilebilir olması ileriki<br />
çalışmalar için temel hedeflerden. Örneğin polimerizasyon motorunun mükemmel bir<br />
<strong>ve</strong>rsiyonunda, insan vücudunda hasarlı bölgeyi bulabilir <strong>ve</strong> o bölgeyi güç kaynaklarını<br />
kullanarak tamir edebilir <strong>ve</strong> daha sonra tekrar ilerleyebilir. Ancak bu konuda hala<br />
birçok araştırma yapılmakta.<br />
Motor silica yüzeyindeki<br />
monomerleri tüketerek düşük<br />
monomer derişiminde alan<br />
yaratıyor. Düşük derişim<br />
alanındaki çözücü altın<br />
yüzeyindeki yüksek derişimli<br />
alana doğru akıyor. Sonuç<br />
olarak motor ters yönde<br />
hareket ediyor.<br />
N@nobülten 14<br />
Motorun yakıt olmadan (kırmızı) <strong>ve</strong><br />
0,5M norbornene içerisinde (mavi)<br />
parçacık yolları. Yakıt içerisindeki motor<br />
parçacıkları tek bir yönde daha uzun yer<br />
değişimi göstermektedir.<br />
www.nanowerk.com<br />
HABERLER<br />
25
DOKU MÜHENDİSLİĞİ<br />
Arş. Gör. Zeynep Karahaliloğlu<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı Doktora<br />
Nanofiber üretimini arttırmak için<br />
3D elektrospin yöntemi<br />
25.08.<strong>2011</strong>-nanotechweb<br />
Yüksek yüzey alanı/hacim oranı <strong>ve</strong> yüksek porozite sunan nanofiberler; filtrasyondan,<br />
biyomedikal doku mühendisliğine, enerji depolanmasından ilaç salımına pek çok<br />
uygulamada kullanılan malzemelerdendir. Bu fibröz yapı ekonomik anlamda efektif<br />
olan elektrospinning yöntemi kullanılarak yaratılabilir. elektrospinlenmiş<br />
nanofiberlerin bu yöntemle endüstriyel ölçekte daha yaygın olarak kullanılmasını<br />
engelleyen faktörlerden bir tanesi düşük üretim hızdır.<br />
3D elektrospinning: PEO nanofibröz doku<br />
NC State <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong>’nden araştırmacılar nanofiber üretimini arttırmak için basit bir<br />
teknik geliştirmişler. Elektrik alan parametrelerinin üç boyutlu modellenmesini<br />
kullanarak geleneksel metodda iletken uçla üretilen desene benzer şekilde, metal<br />
levhanın köşelerinden üretilen genlik <strong>ve</strong> alan değişimini tanımlamışlar. Levhanın<br />
köşeleri nanofiber formasyonu oluşturmak için kaynak elektrot olarak kullanılmış.<br />
Bu çalışma da polimer solüsyonu ile dolu bir kase düşünelim. Bu kasenin etrafı metal<br />
yüzey ile çevrilerek eşmerkezli bir toplayıcı yaratılmış. Voltaj uygulanıldığında<br />
kendiliğinden polimer solüsyonu kasenin ağız kısmına doğru göç etmiş <strong>ve</strong> burada<br />
toplanmış. Bu teknikle küçük çaplı <strong>ve</strong> dar bir boyut aralığı gösteren yüksek kalitede<br />
polimerik nanofiberler oluşturulmuş, çok sayıda parallel jetin yardımıyla tek bir<br />
enjektör ucuna kıyasla üretim hızı dramatik olarak değişen nanofiberler elde edilmiş.<br />
Bu çalışmanın ileriki aşamalarında araştırmacılar jet formasyonu dinamiğinin akış<br />
özellikleri üzerine olan etkisini, mümkün olan maksimum sayıda jetle çalışabilmeyi <strong>ve</strong><br />
jet-jet etkileşimlerini inceleyeceklerini ifade etmektedirler.<br />
26 EYLÜL <strong>2011</strong>
Grafen Biyomedikal Uygulamalarda Kök Hücrelerin Kaderini<br />
Kontrol Edebiliyor<br />
24.05.<strong>2011</strong>-nanowerk<br />
Kök hücre terapisinin, hastalıkların tedavisinde değişin yaratmak adına büyük bir<br />
potansiyel olduğuna inanılıyor. Terapilerin başarılı olması için çok önemli iki özellik;<br />
farklı dış faktörler tarafından kök hücrelerin kaderine yol çizilebilmesi <strong>ve</strong> özel bir<br />
hücre tipinden bağımsız olarak özel ihtiyaçlar olmadan kök hücrelerin<br />
geliştirilebilmesidir. İkinci ise kök hücrelerin mikroçevrelerinin uygun mühendislik<br />
adımlarıyla geliştirilmesi <strong>ve</strong> büyüme faktörü ya da biyokimyasal indükleyici olarak<br />
refere edilen özel protein kokteyllerinin eş zamanlı olarak <strong>ve</strong>rilebilmesidir. Bu<br />
teknikler kullanılarak bugünkü doku mühendisliği yaklaşımında canlı hücrelerle farklı<br />
doku iskelesi materyalleri kombine edilerek doku fonksiyonunu iyileştirecek <strong>ve</strong>ya<br />
onaracak biyolojik yapılar hazırlanabilir.<br />
Asya’daki araştırmacılar insan mezenşimal kök hücrelerin proliferasyonunu<br />
engellemeyen <strong>ve</strong> kemik hücrelerine farklılaşmayı sağlayan biyouyumlu grafen doku<br />
iskelesi hazırlamışlar. Bu farklılaşma oranı sıklıkla kullanılan büyüme faktörleriyle<br />
geliştirilmiş olanlara kıyasla kök hücre araştırmaları için daha umut vaat edici<br />
gözükmektedir.<br />
Grafenin osteojenik farklılaşmayı düzenlemesi; a) 1 cmx 1 cm kesilmiş grafen yüklü Si/SiO2 grafen<br />
kaplı çip, grafenın sınırları görülmekte b) aynı çip üzerinde grafenle kaplı yüklü bölgede osteokalsin<br />
markeri ile kemik hücre formasyonunu gösterilmesi c,d) grafenli <strong>ve</strong> grafenli olmayan substratlar<br />
üzerinde 15 gün boyunca büyütülmüş insan mezenşimal kök hücrelerinin alizarin kırmızısıyla<br />
boyanması c) BMP-2 varlığında d) BMP-2 yok e-h) Osteogenez sırasında alizarinle boyanmış PET<br />
substrat üzerinde kalsiyum birikimİ<br />
N@nobülten 14<br />
DOKU MÜHENDİSLİĞİ<br />
27
DOKU MÜHENDİSLİĞİ<br />
Deneylerinde farklı kalınlık <strong>ve</strong> yüzey pürüzlülüğündeki polidimetilsiloksan (PDMS),<br />
polietilen terafitalat (PET), cam slayt <strong>ve</strong> 300 nm silikon dioksitli silikon kalıptan<br />
oluşan 4 substrat üzerindeki grafenin kök hücreler üzerine etkisini çalışmışlar. Deney<br />
iki ayrı aşamada tasarlanmış; ilk olarak hücre canlılığı normal hücre besi ortamı ile<br />
çalışılmış, sonraki stepte kök hücre farklılaşmasına kon<strong>ve</strong>nsiyonel osteojenik hücre<br />
kültür ortamı içerisinde devam edilmiş.<br />
Araştırmacılar kemik hücre formasyonu için grafenin sürücü güç olduğuna işaret<br />
ediyor. Ayrıca BMP-2 gibi ek büyüme faktörlerinin yokluğunda da grafenin hücre<br />
farklılaşmasını düzenlediği bilgisinin kayda değer olduğunu söylüyorlar. Grup karbon<br />
nanotüpler ile de benzer bir çalışma yapmayı planlıyor.<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong>yle İyileştirilmiş Kurkumin:<br />
Modern Medikal Bilimle Batının Eski Zaman<br />
Bilgeliğinin Ortaklığı<br />
(11.08.<strong>2011</strong>-nanowerk)<br />
Zerdeçalın tıpta önemi, doğal oluşan fenolik bileşiklerin antioksidan özellikleri<br />
hakkındaki tartışmalardan sonra iyice değişti. Renklendirici ajan <strong>ve</strong> besin koruyucu<br />
olarak kullanılan Curcuma longa’nın kurutulmuş kök sapları fenolik bileşikler<br />
açısından oldukça zengindir.<br />
Zerdeçalın biyoaktif polifenol<br />
içeriği diferülometan olarak<br />
bilinen (C21H20O6)<br />
kurkumin, hastalıkların<br />
tedavisinde kullanılmaktadır.<br />
Literatürde kurkuminoidlerin<br />
antioksidan, antiinflamatuar,<br />
antibakteriyel, antifungal,<br />
antiparazitik, antimutajenik,<br />
antikanser <strong>ve</strong> detoks<br />
özelliklerini kapsayan geniş<br />
spektrumlu biyolojik <strong>ve</strong><br />
farmakolojik aktiviteleri<br />
hakkında çok sayıda kanıt<br />
bulunmaktadır.<br />
Kurkuminin terapatik ajan olarak farklı hastalıkların<br />
tedavisi ya da engellenmesinde kullanımı<br />
28 EYLÜL <strong>2011</strong>
Medikal anlamda kurkuminin kullanımını sınırlayan etken, düşük biyoyararlanımdır.<br />
Dünyada nanoteknoloji bazlı yeni stratejiler kullanılarak kurkuminin biyoyararlanımını<br />
arttırmak için çalışmalar yapılmaktadır. Ayrıca toksisitesini azaltarak hücresel alımı<br />
arttırıcı, kanda stabilitesinin korunmasını <strong>ve</strong> kontrollü salım profili sağlayıcı ek<br />
özellikler kazandırılacağı yönünde de düşünceler mevcuttur.<br />
Bu yönde çalışmalara bakıldığında;<br />
✓ Japon araştırmacılar ‘’Theracurcumin’’ adıyla geliştirdikleri nanopartikülü sıçan<br />
modelinde oral yolla <strong>ve</strong>rdiklerinde biyoyararlamının kon<strong>ve</strong>nsiyonel kurkumine kıyasla<br />
30 kat daha iyi olduğunu görmüşler. Klinik denemelerde de kurkumin<br />
nanopartiküllerden umut vaat edici sonuçlar almışlar.<br />
✓ Hidrofilik taşıyıcı olarak PVP’nun (polivinilprolidon) kullanıldığı kurkumin<br />
nanopartiküllerin antioksidan <strong>ve</strong> antihepatoma aktivitelerinin kon<strong>ve</strong>nsiyonele kıyasla<br />
daha iyi olduğunu görmüşler.<br />
✓ Suda çözünebilen kurkumin nanopartiküllerin (2-40 nm) DMSO içerisindeki<br />
nanopartiküle kıyasla antibakteriyel <strong>ve</strong> antifungal aktivitelerinin daha iyi olduğu<br />
yapılan deneylerle kanıtlanmış.<br />
✓ Yara örtü materyali olarak kitosan-PVA-gümüş-kurkumin nanokompozit<br />
antimikrobiyal filmin tek başına kurkumin <strong>ve</strong> kitosan-PVA-gümüş nanopartiküle<br />
kıyasla E. coli inhibisyonunda daha iyi olduğu görülmüş.<br />
✓ Nanokurkumin kullanılarak radyasyon terapisine dirençli yumurtalık kanser<br />
hücrelerinin kemoterapi <strong>ve</strong> radyoterapiye duyarlılığının arttığı gözlemlenmiş.<br />
✓ Kurkumin yüklenmiş polibütilsiyanoakrilat nanopartikülün kan beyin bariyerini<br />
aşarak beyne ulaştığı çalışmalarda ortaya konulmuş.<br />
N@nobülten 14<br />
DOKU MÜHENDİSLİĞİ<br />
29
DOKU MÜHENDİSLİĞİ<br />
Curcuminin biyoyararlanımını <strong>ve</strong> terapatik etkinliğini arttırmak için nanoteknoloji<br />
stratejileri<br />
30 EYLÜL <strong>2011</strong><br />
!
N@nobülten 14<br />
Arş. Gör. Ilgım Göktürk<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı Doktora<br />
NANOTEKNOLOJİ DÜNYASI:<br />
NANOTIP YENİ TEDAVİLERİN PEŞİNDE<br />
www.guardian.co.uk, 6/9/<strong>2011</strong><br />
<strong>Nanoteknoloji</strong>deki son gelişmeler, kanser gibi birçok hastalığın önlenmesinde <strong>ve</strong><br />
tedavisinde yenilikler sunuyor.<br />
İnsan vücudu nano ölçekte bir mühendislik harikasıdır. Hücrelerimiz büyümek için<br />
çevresindeki milyarlarca molekülü içine alır, kendinden uzaklaştırır; istilacılara karşı<br />
savaşır; zarar gördükten sonra kendini yeniler. Biyomoleküllerin kodladığı, kimyasal<br />
<strong>ve</strong> fiziksel kuralların varlığında nano ölçekte gerçekleşen bu inanılmaz aktivitelerde<br />
beyin gibi organların önemli bir rolü vardır. Bu kendiliğinden gerçekleşen<br />
mükendisliği daha bilindik bir isimle biyoloji olarak zaten biliyoruz.<br />
Modern nanobilimcilerin temel amaçlarından biri hayatlarımızı daha sağlıklı <strong>ve</strong> mutlu<br />
kılmaktır. Bunu başarmanın yollarında biri hastalıkların gelişimini aydınlatmaktan<br />
geçer. Ohio State <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong>ndeki bilim insanları, içerisinde çok daha küçük<br />
boyutlarda yarı iletken kuantum noktaları içeren polimerik nanopartiküller<br />
geliştirdiler. Bu yapılar bağlandıkları moleküllere göre farklı renklerde ışıma<br />
yapabiliyor. Kırmızı, sarı <strong>ve</strong> yeşil renklerde ışıma yapmaları, bir kanser hücresindeki<br />
belli bir grup molekülün mikroskop altındaki hareketlerinin izlenmesini mümkün<br />
kılabiliyor. Bu bilgilerin ışığında, hastalığın durdurulması <strong>ve</strong> iyileşmenin sağlanması<br />
için anahtar ipuçları elde edilebilir.<br />
İtalya <strong>ve</strong> Fransa destekli Avrupa Birliği NanoMuBiop projesi, serviks kanserine neden<br />
olan insan papilloma virüsünün (HPV) spesifik formlarını tanıyan yüksek hassasiyette<br />
bir test geliştirmeyi amaçlıyor. Nanopartiküllerin yüzeyine yerleştirilen moleküller,<br />
örnek içerisinde farklı tipteki HPV’lerin özgül bölgelerine bağlanıyor. Bilgisayar<br />
taraması sonucunda, örnekte hangi çeşit HPV olduğu tespit edilebiliyor. Proje<br />
sahipleri geliştirdikleri bu yöntemin varolan testlerden daha hızlı <strong>ve</strong> daha gü<strong>ve</strong>nilir<br />
sonuç <strong>ve</strong>rdiğini dile getiriyorlar.<br />
Kanser tedavisini düşündüğümüzde, kemoterapi genellikle toksik ilaçların bir<br />
kombinasyonu <strong>ve</strong> etkili bir tedaviyi saç dökülmesi, kemik iliği sorunları gibi yan<br />
etkiler olmadan sağlamak hemen hemen imkansız.<br />
Alfred Cuschieri, Dundee <strong>ve</strong> St Andrews Üni<strong>ve</strong>rsitelerinde Tıbbi Bilim <strong>ve</strong> Teknoloji<br />
Enstitüsü Başkanı, biyolojik virüsleri taklit eden karbon nanotüpler sentezleyerek<br />
Nini<strong>ve</strong> projesi kapsamında yeni bir yaklaşım ortaya çıkardı. Her nanotüp yüzeyinde<br />
farmasötik bir kargo taşıyabiliyor <strong>ve</strong> özgül hücre tiplerine girebiliyor. Bu yapıları nano<br />
boyutta iğnelere benzetebiliriz.<br />
HABERLER<br />
31
HABERLER<br />
Hedefe ulaşan nanotüp, dışarıdan bir mikrodalga ile uyarıldığında içeriğini hücreye<br />
<strong>ve</strong>riyor. Cuschieri, yüksek saflıkta, çok tabakalı, yaklaşık 15 tane, yüzey alanı<br />
arttırılmış 40 nm yarıçapında <strong>ve</strong> yaklaşık 200 nm uzunluğunda yapılar elde ettiklerini<br />
ifade ediyor. Biyouyumlu hale getirmek için yüzeyi kaplanmış bu yapıların üzerinde<br />
ilaçların tutuklanacağı yan zincirler de mevcut. Nini<strong>ve</strong> sistemi kendini fareler üzerinde<br />
kanıtladı. Prensipte herhangi bir ilaç ya da molekülü nanotüpe tutturmak mümkün.<br />
Hastaya enjekte edildiğinde nanotüpler kan dolaşımıyla birlikte hareket ediyor.<br />
Kanserli bölgenin yakınında mikrodalga uyarımı gerçekleşeceği için nanotüp içeriğini<br />
burada salıyor <strong>ve</strong> böylece toksik ilaçların yan etkisi azaltılmış oluyor.<br />
Cuschieri, 3 ya da 4<br />
yıl içerisinde bu ilaç<br />
salınım sisteminin<br />
insanlarda erken<br />
kilink faz<br />
çalışmalarına<br />
geçeceğini ifade<br />
ediyor.<br />
Fotograf: Andrew Brookes / National Physical Laboratory / Science Photo Library<br />
Bir hastalığın tedavisinden sonraki aşama kaybedilen dokunun tekrar onarılmasıdır.<br />
2008 yılında, John Kessler, kök hücre biyoloğu, <strong>ve</strong> Samuel Stupp, biyomalzeme<br />
mühendisi, Northwestern <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong>nde, sinir hücrelerinin tekrar büyümesine<br />
yardım eden nano-tasarlanmış bir jel geliştirdiler. Omurilikteki hasarlı bölgeye<br />
yerleştirilen jel bir destek malzemesi olarak düşünülebilir. Yeni sinir dokusunun<br />
büyümesine <strong>ve</strong> yayılmasına olanak sağlıyor. Journal of Neuroscience’da omurilik<br />
yaralanması geçiren farelerden elde edilen 6 haftalık sonuçlara göre hayvanlar tekrar<br />
yürümek için arka bacaklarını kullanabiliyor. Kessler, omurilik hasarlarının tek başına<br />
bir tedavi yönteminin olmadığını <strong>ve</strong> bu buluşun kök hücre gibi farklı teknolojilerle<br />
birlikte kullanılabileceğini ifade ediyor.<br />
Birleşmiş Milletler nanobilim <strong>ve</strong> nanoteknoloji gelişmelerinin bilimsel, ekonomik<br />
analizlerini yapan ObservatoryNano kuruluşuna göre; tıbbi nanoteknolojinin<br />
düzünlenmesiyle ilgili temel problem, bir ürünün uygulama alanının nasıl<br />
belirleneceğine karar <strong>ve</strong>rilmesidir.<br />
Örneğin, bir ilaç salım implantını nasıl belirlersiniz? Cuschieri’nin nano taşıyıcısı bir<br />
farmasötik mi yoksa tıbbi bir cihaz mı? Tanımlamada genel bir anlaşmanın olmaması<br />
sorun yaratan bir durum. Nanopartikülün tanımı, nanotıbbı oluşturan unsurların<br />
neler olduğu gibi konularda uluslararası bir anlaşmanın oluşması gerekiyor.<br />
Süregelen tartışmaların bu yılın sonuna doğru çözülmesi bekleniyor.<br />
32 EYLÜL <strong>2011</strong>
N@nobülten 14<br />
Arş. Gör. Tamer Çırak<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Anabilim Dalı Doktora<br />
<strong>Hacettepe</strong> <strong>Üni<strong>ve</strong>rsitesi</strong> Kaynaklı<br />
<strong>Nanoteknoloji</strong> <strong>ve</strong> <strong>Nanotıp</strong> Yayınları<br />
Mayıs <strong>2011</strong> - <strong>Eylül</strong> <strong>2011</strong> Dönemi<br />
A no<strong>ve</strong>l dermal substitute based on biofunctionalized electrospun PCL<br />
nanofibrous matrix<br />
JOURNAL OF BIOMEDICAL MATERIALS RESEARCH PART A<br />
Cilt: 98A <strong>Sayı</strong>: 3 Sayfalar: 461-472<br />
Gumusderelioglu, M; Dalkiranoglu, S; Aydin, RST; Cakmak, S<br />
Comparison of epithelial and fibroblastic cell behavior on nano/microtopographic<br />
PCL membranes produced by crystallinity control<br />
JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE<br />
Cilt: 358 <strong>Sayı</strong>: 2 Sayfalar: 444-453<br />
Gumusderelioglu, M; Kaya, FB; Beskardes, IG<br />
Preparation and characterization of zinc oxide nanoparticles and their sensor<br />
applications for electrochemical monitoring of nucleic acid hybridization<br />
COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES<br />
Cilt: 86 <strong>Sayı</strong>: 2 Sayfalar: 397-403<br />
Yumak, T; Kuralay, F; Muti, M; Sinag, A; Erdem, A; Abaci, S<br />
De<strong>ve</strong>lopment and characterization of Cyclosporine A loaded nanoparticles for<br />
ocular drug deli<strong>ve</strong>ry: Cellular toxicity, uptake, and kinetic studies<br />
JOURNAL OF CONTROLLED RELEASE<br />
Cilt: 151 <strong>Sayı</strong>: 3 Sayfalar: 286-294<br />
Aksungur, P; Demirbilek, M; Denkbas, EB; Vandervoort, J; Ludwig, A; Unlu, N<br />
Superparamagnetic nanotraps containing MIP based mimic lipase for<br />
biotransformations uses<br />
JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH<br />
Cilt: 13 <strong>Sayı</strong>: 5 Sayfalar: 2073-2079<br />
Kecili, R; Ozcan, AA; Ersoz, A; Hur, D; Denizli, A; Say, R<br />
LİTERATÜR<br />
33
LİTERATÜR<br />
Carbon nanotube-chitosan modified disposable pencil graphite electrode for<br />
Vitamin B(12) analysis<br />
COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES<br />
Cilt: 87 <strong>Sayı</strong>: 1 Sayfalar: 18-22<br />
Kuralay, F; Vural, T; Bayram, C; Denkbas, EB; Abaci, S<br />
A no<strong>ve</strong>l nanoprotein particle synthesis: Nanolipase<br />
PROCESS BIOCHEMISTRY<br />
Cilt: 46 <strong>Sayı</strong>: 8 Sayfalar: 1688-1692<br />
Say, R; Kecili, R; Bicen, O; Sisman, FY; Hur, D; Denizli, A; Ersoz, A<br />
Fabrication of magnetic gold nanorod particles for immunomagnetic separation<br />
and SERS application<br />
JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH<br />
Cilt: 13 <strong>Sayı</strong>: 8 Sayfalar: 3167-3176<br />
Tamer, U; Boyaci, IH; Temur, E; Zengin, A; Dincer, I; Elerman, Y<br />
De<strong>ve</strong>lopment of functional bread containing nanoencapsulated omega-3 fatty<br />
acids<br />
JOURNAL OF FOOD ENGINEERING<br />
Cilt: 105 <strong>Sayı</strong>: 4 Sayfalar: 585-591<br />
Gokmen, V; Mogol, BA; Lumaga, RB; Fogliano, V; Kaplun, Z; Shimoni, E<br />
Antimicrobial, UV-Protecti<strong>ve</strong> and Self-Cleaning Properties of Cotton Fabrics<br />
Coated by Dip-Coating and Solvothermal Coating Methods<br />
FIBERS AND POLYMERS<br />
Cilt: 12 <strong>Sayı</strong>: 4 Sayfalar: 461-470<br />
Onar, N; Aksit, AC; Sen, Y; Mutlu, M<br />
Magnetic nanocomposites with drug-intercalated layered double hydroxide<br />
shell supported on commercial magnetite and laboratory-made magnesium<br />
ferrite core materials<br />
MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL<br />
APPLICATIONS<br />
Cilt: 31 <strong>Sayı</strong>: 5 Sayfalar: 851-857<br />
Ay, AN; Konuk, D; Zumreoglu-Karan, B<br />
34 EYLÜL <strong>2011</strong>
Comparison of different finishing/polishing systems on surface roughness and<br />
gloss of resin composites<br />
JOURNAL OF DENTISTRY<br />
Cilt: 39 Supplement: 1 Sayfalar: E9-E17<br />
Antonson, SA; Yazici, AR; Kilinc, E; Antonson, DE; Hardigan, PC<br />
Interparticle interaction effects on magnetic behaviors of hematite (alpha-Fe(2)<br />
O(3)) nanoparticles<br />
PHYSICA B-CONDENSED MATTER<br />
Cilt: 406 <strong>Sayı</strong>: 13 Sayfalar: 2483-2487<br />
Can, MM; Firat, T; Ozcan, S<br />
Comparison of epithelial and fibroblastic cell behavior on nano/microtopographic<br />
PCL membranes produced by crystallinity control<br />
JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE<br />
Cilt: 358 <strong>Sayı</strong>: 2 Sayfalar: 444-453<br />
Gumusderelioglu, M; Kaya, FB; Beskardes, IG<br />
Functionalized nanoporous track-etched beta-PVDF membrane electrodes for<br />
lead(II) determination by square wa<strong>ve</strong> anodic stripping voltammetry<br />
ANALYTICAL METHODS<br />
Cilt: 3 <strong>Sayı</strong>: 6 Sayfalar: 1351-1359<br />
Bessbousse, H; Nandhakumar, I; Decker, M; Barsbay, M; Cuscito, O; Lairez, D;<br />
Clochard, MC; Wade, TL<br />
In<strong>ve</strong>stigation of photosensiti<strong>ve</strong>ly bioconjugated targeted quantum dots for the<br />
labeling of Cu/Zn superoxide dismutase in fixed cells and tissue sections<br />
HISTOCHEMISTRY AND CELL BIOLOGY<br />
Cilt: 135 <strong>Sayı</strong>: 5 Sayfalar: 523-530<br />
Say, R; Kilic, GA; Ozcan, AA; Hur, D; Yilmaz, F; Kutlu, M; Yazar, S; Denizli, A;<br />
Diltemiz, SE; Ersoz, A<br />
A Comprehensi<strong>ve</strong> Characterization Study of Human Bone Marrow MSCs with an<br />
Emphasis on Molecular and Ultrastructural Properties<br />
JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY<br />
Cilt: 226 <strong>Sayı</strong>: 5 Sayfalar: 1367-1382<br />
Karaoz, E; Okcu, A; Gacar, G; Saglam, O; Yuruker, S; Kenar, H<br />
N@nobülten 14<br />
LİTERATÜR<br />
35
Change language