Nanoparçacıkların Ölçme ve İnceleme Teknikleri

Öz

Nanoparçacıkların (NP’ların) tanımlanması için çok geniş ölçme ve inceleme analiz teknikleri olmasına rağmen, çevresel ve akuatik matrikslerde NP’ların miktarını ve özelliklerini ölçmede kullanılan çok az sayıda analitik ve spektroskopik metotlar vardır. Bu analiz tekniklerinde olan DLS, NP’ların bulunduğu kolloidal çözelti ortamında boyutlandırılması ve süspansiyonlarda kümeleşimlerini belirlemek için kullanılır. Zeta Potansiyeli, parçacık ile parçacığın içinde bulunduğu sıvı arasında oluşur. Zeta Potansiyeli, bir parçacığın dağıldığı yığın sıvısı ve NP yüzeyi ile alakalı zıt yüklü iyonları içeren sıvı tabakası arasındaki potansiyel farkının bir ölçüsüdür. NP’ların görüntülenmesi için TEM ve SEM analiz yöntemleriyle, parçacıkların boyutunu, yapısını, şeklini, kümeleşimi ve dağılımı belirlemekte başarılı bir şekilde uygulanılır. AKM ile de moleküller arası kuvvetler hassas bir şekilde ölçülebilir ve özel bir hazırlama işlemi gerektirmeden malzemeler her ortamda görüntülenebilir. NP’ların yapısal karakterizasyonu için uygun olan XRD yöntemi kristallografik bilgi sağlarken, NP yüzeyleri ve kaplamalarının karakterizasyonu için de kullanılabilir. Bir NP’lün molekül veya bileşik yapısında bulunan bağlar hakkında tanımlayıcı bilgi sağlamak için FT-IR kullanılır. ICP-MS  ile başta metalik elementler olmak üzere periyodik tablodaki elementlerin büyük çoğunluğunun nicel ve yarı-nitel tayinlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu yöntemle iz element derişimlerinin belirlenmesiyle, herhangi bir çözeltideki metal bazlı NP’ların konsantrasyonun hesaplanması yapılabilir. Ayrıca bir UV-Vis dedektörü ile birlikte florasan NP’lar ve kolloidlerin karakterizasyonu mümkündür. NP’ların derişimi belirli bir dalgaboyundaki absorpsiyonunu UV-Vis spektroskopinde ölçerek bulunur. Tüm bu teknikler ve ölçüm yöntemleri bu çalışmamızda detaylı bir şekilde bilgi verilmiştir

Anahtar Kelimeler

• Nanoprtikül,Karakterizasyon,DLS,Zeta,TEM,SEM,AKM,XRD,FT-IR,ICP-MS

References

1. [1] Farré M, Gajda-Schrantz K, Kantiani L, Barceló G (2009). Ecotoxicity and analysis of nanomaterials in the aquatic environment. Anal Bioanal Chem 393:81–95
2. [2] Madden AS, Hochella J (2005). A test of geochemical reaktivity as a function of mineral size: Manganese oxidation by hematite nanoparticles promoted. Geochim Cosmochim Acta, 69:389–398
3. [3] Pal S, Tak YK, Song JM (2007). Does the Antibacterial Activity of Silver Nanoparticles Depend on the Shape of the Nanoparticle? A Study of the Gram-Negative Bacterium Escherichia coli. Appl Environ Microbiol 73:1712–1720
4. [4] Chau CF, Wu SH, Yen GC (2007). The development of regulations for food nanotechnology. Trends Food Sci Technol 18:269–280
5. [5] Ledin A, Karlsson S, Du ̈ker A, Allard B (1994). Measurementsin situ of concentration and size distributionof colloidal matter in deep ground waters by photon correlation spectroscopy. Water Res 28:1539–154
6. [6] Patri A, Dobrovolskaia M, Stern S, McNeil S. (2006). Preclinical characterization of engineered nanoparticles intended for cancer therapeutics. In MM Amiji, ed., Nanotechnology for Cancer Therapy, Boca Raton, FL: CRC Press/Taylor & Francis; Sh; 105–138.
7. [7] Sapsford KE, Tyner KM, Dair BJ, Deschamps JR, Medintz IL. (2011). Analyzing nanomaterial bioconjugates: a review of current and emerging purification and characterization techniques. Anal Chem. 83:4453–4488
8. [8] http://daytam.atauni.edu.tr/cihaz. Erişim tarihi Mayıs 2018.

9. [9] http://www.malvern.com/en/default.aspx, Erişim tarihi Mayıs 2018.
10. [10]. http://nanocomposix.com/pages/characterization-techniques
11. [11] Baalousha M, Lead JR (2007). Characterization of natural aquatic colloids (<5nm) by flow-field flow fractionation and atomic force microscopy. Environ Sci Technol 41:1111–1117
12. [12] Clogston JD, Patri AK. (2011). Zeta potential measurement. Methods Mol Biol. 697:63-70
13. [13] http://merlab.metu.edu.tr/ Erişim tarihi Mayıs 2018.
14. [14] Hall JB, Dobrovolskaia MA, Patri AK, McNeil SE. (2007). Characterization of nanoparticles for therapeutics. Nanomedicine; 2:789–803.
15. [15] Williams DB, Carter CB. (2009). Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science, Second Edition. Springer; Sh; 3–22.
16. [16] http://mlab.bayburt.edu.tr/en/Sayfa/Cihazlar, Erişim tarihi Mayıs 2018.
17. [17] Suzuki E. (2002). High-resolution scanning electron microscopy of immunogold-labelled cells by the use of thin plasma coating of osmium. J. Microsc. 208, 153–157
18. [18] Johal MS. (2011). Understanding nanomaterials. Boca Raton: CRC Press. FL
19. [19] https://en.wikipedia.org/wiki/Atomic_force_microscopy, Erişim tarihi Mayıs 2018.
20. [20] Zanchet D, Hall BD, Ugarte D (2011). Characterization of nanophase materials. Wiley-VCH Verlag: GmbH. Sh; 13–36.
21. [21] Cantor CR, Schimmel PR. (1980). Techniques for the study of biological structure and function. San Francisco: W.H. Freeman. 584 sh.
22. [22]. https://en.wikipedia.org/wiki/Fourier_transform_infrared_spectroscopy, Erişim tarihi Mayıs 2018.
23. [23] Gmoshinski IV, Khotimchenko SA, Popov VO, Dzantiev BB, Zherdev AV, Demin VF (2013). Nanomaterials and nanotechnologies: methods of analysis and control. Russ Chem Rev. 82:48.
24. [24] Endres PJ, Paunesku T, Vogt S, Meade TJ, Woloschak GE (2007). DNA-TiO2 nanoconjugates labeled with magnetic resonance contrast agents. J Am Chem Soc. 129:15760–61.
25. [25] Jiang X, Jiang J, Jin Y, Wang E, Dong S (2005). Effect of colloidal gold size on the conformational changes of adsorbed cytochrome c: probing by circular dichroism, UV-visible, and infrared spectroscopy. Biomacromolecules. 6:46–53.
26. [26] Biju V, Itoh T, Ishikawa M (2010). Delivering quantum dots to cells: bioconjugated quantum dots for targeted and nonspecific extracellular and intracellular imaging. Chem Soc Rev. 39:3031–56