İç ortam havasından biyoaerosol giderimi için enzim katkılı antibakteriyel nanolif filtrelerin geliştirilmesi

Abstract

Günümüzde insanlar vaktinin büyük bir kısmını iç mekanlarda geçirmektedirler. İşyerleri, okullar, toplu taşıma ulaşım araçları gibi iç mekanlarda taze hava sirkülasyonu azalmaktadır ve iç ortamda bulunan kirleticilerle temas oranı artmaktadır. İç ortam havasındaki biyoaerosollerin kolayca taşınması ve insanlarla temas etmesiyle birlikte iç ortam havasıyla alakalı astım, alerji, enfeksiyon gibi insan sağlığı üzerinde çeşitli rahatsızlıklar görülebilmektedir. Biyoaerosol, aerosol haline gelmiş hücrelere, virüslere, polenlere veya sporlara verilen genel isimdir. Biyoaerosollerin önemi, yaşanan COVID-19 pandemisiyle birlikte tüm dünyaca deneyimlenmiştir. İç ortamdaki partikül madde giderimi için yaygınlıkla filtrasyon sistemleri kullanılmış ve geliştirilmiştir fakat biyoaerosol giderimine özel filtre dizaynları, etki mekanizması ve filtre performansı arasındaki ilişkiler açısından uygulamalar ve çalışmalar kısıtlı kalmıştır. İç ortam hava kalitesi uygun filtre seçimi ile tasarlanmış sistemlerle iyileştirilebilir. Bu tez çalışmasının konusu, sürdürülebilir filtrasyon performansı için biyoaerosol giderimi sağlayan nanolif yapılı yenilikçi bir antibakteriyel hava filtresi geliştirmektir. Antibakteriyel nanolif hava filtresi üretiminde, iki temel metodoloji uygulanmıştır (i) Ticari poliakrilonitril (PAN) polimerinin, grafen nanoplatelet (GNP) katkısı ile elektroeğirme yöntemi ile üretimi ve (ii) Antibakteriyel özellik kazandırması hedeflenen glukoz oksidaz (GOx) enzimi için farklı immobilizasyon tekniklerinin uygulanması. Tez çalışması nanolif filtre üretimi, enzim immobilizasyonu, SEM, FTIR, CLSM, su buharı geçirgenlik değeri gibi karakterizasyon, yapısal analiz, doğrulama ve test faaliyetlerinin yanısıra antibakteriyel etkinlik testlerini içermektedir. Tez çalışmasının ana hedefleri (i) Nanolif üretim yöntemlerini uygulamak, (ii) Enzim immobilizasyon tekniklerini araştırmak ve uygulamak, (iii) Üretilen filtrelere karakterizasyon ve performans testlerinin yanı sıra antibakteriyel testleri de uygulayarak antibakteriyel hava filtrelerinin fizibilitesini araştırmak ve (iv) Biyoaerosol giderimi yaparak iç ortam hava kalitesini iyileştiren ve insan sağlığını koruyan yeni bir antibakteriyel hava filtresi ürünü oluşturmaktır.