Seçilmiş Hedef Moleküllere Duyarlı Polimerik Jel Sentezi Ve Fiziksel Parametrelerin Seçicilik Üzerine Etkisi

Abstract

Moleküler algılama; farklı türden molekülün bulunduğu bir ortamda, sadece belli bir molekülün, çoğunlukla zayıf fiziksel etkileşmeler aracılığıyla algılayıcı sisteme dönüşümlü olarak bağlanması ve salıverilmesi olarak tanımlanır. Biyolojik sistemlerde gözlemlenen moleküller arası özgün etkileşmelerin taklit edilerek endüstriyel amaçlı çalışmalara uygulanması son 20 yılın hızlı gelişen, disiplinler arası çalışma sahası haline gelmiştir. Yapay polimerler ya da polimerik jeller çok farklı özelliklere sahip monomerlerle sentezlenebilmektedir. Polimer zincirlerinin birbiriyle ve içinde bulunduğu ortam ile elektrostatik, wan der Wals, hidrojen bağlanması, hidrofilik ya da hidrofobik etkileşmeler yapması mümkün olmaktadır. Yapay polimerlerin veya jellerin kendine özgü bir teknikle (kalıplama tekniği) sentezlenmesi durumunda, biyolojik sistemlerde olduğu gibi, doğal seçici sistemlere benzer davranış gösteren yapay sistemlerin geliştirilebileceği düşünülebilir Bu tez çalışmasında hedef molekül olarak belirlenen floresans özelliğe sahip piranin molekülüne duyarlı jel sentezlenmesi ve bu jelin moleküler algılama kabiliyetinin jelin kompozisyonuna ve çevresel faktörlere bağlılığının araştırılması hedeflenmiştir. Karakterizasyon yöntemi olarak floresan spektroskopisi tekniği kullanılmıştır. Bu yöntemin en önemli üstünlükleri etkileşmeler hakkında oldukça zengin bilgi vermesi, uygulama kolaylığı ve maliyetinin düşük olmasıdır. Bu yöntem ile elde edilen spektrumlar değerlendirilerek jellerin Hafıza kabiliyetleri belirlenmiştir. Bu işlem bu tez kapsamında önerdiğimiz “Hafıza Parametresi” modeli ile gerçekleştirilmiştir. Bu modele göre hafıza parametresi kalıplanmamış jellerde sıfıra yakın çıkarken kalıplanmış jellerde en az 0.6 olarak bulunmuştur.

The molecular recognition is defined as reversible adsorptions of a specific molecule from a medium in which different kind of molecules exist together. Imitating the specific interactions available in the biological systems, and applying them to industrial applications have been one of rapidly developing interdisciplinary fields of last 20 years. Synthetic polymers or polymeric gels can be synthesized with monomers including different functionalities. The physical interactions, like electrostatic, van der Waals, hydrogen bonding, and hydrophilic or hydrophobic, are possible between the polymer chains, and between the polymer chains and the other molecules. Therefore, it can be thought that the artificial systems showing similar behaviors with natural selective systems can be synthesized with a special technique so-called the molecular imprinting. In this thesis it is aimed to synthesis an imprinted gel recognizing the target molecule, pyranine, which has fluorescence characteristic, and to study the strength of the recognition as a function of the composition of the gel and the environmental factors. Fluorescence spectroscopy technique was used for characterization. The most important advantages of this technique are giving rich information about the interactions, flexibility and low cost. By evaluating the results of the fluorescence spectra the imprinting capability of the gels were determined according to the “Recognition Parameter” model which was suggested in the thesis. And it is found that this parameter was found to be almost zero for non-imprinted gels while it becomes bigger than 0.6 for imprinted gels.