Browsing by Author "Tarhan, Tuba"

Now showing 1 - 20 of 25

Citation - WoS: 7
Citation - Scopus: 17
Adsorptive Performance of Magnetic Nano-Biosorbent for Binary Dyes and Investigation of Comparative Biosorption
(Springer international Publishing Ag, 2019) Tarhan, Tuba; Tural, Bilsen; Boga, Kenan; Tural, Servet
The individual and competitive biosorption capacities of Metanil Yellow (MY) and Reactive Black 5 (RB5) by glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan nanoparticles (GMCNs) were studied. Competitive biosorption of the MY and RB5 dyes by the GMCNs has never been reported previously. Fourier transform infrared technique has been used to show the biosorbed MY and RB5 dyes onto GMCNs. During the studies, various essential factors influencing the biosorption, like adsorbate concentration, pH of the solution and contact time have been monitored.The equilibrium was achieved within 17 h for single dyes and 3 h for binary mixture at pH 3. The biosorption capacities were 620 mg/g for dye MY and 2549 mg/g for dye RB5 at pH 3, 30 degrees C. The second-order kinetic model has good compatibility with the dynamical biosorption behavior of a single dye and binary mixture. In order to study the competition biosorption of the RB5 and MY dyes in mixture solutions, the intraparticle diffusion model was used. Competition biosorption through analysis of the intraparticle diffusion model apparently favored the RB5 dye more than the MY dye on the GMCNs in mixture solutions. The biosorbent was regenerated efficiently through the alkaline solution and was then reused ten times for biosorption-desorption cycles.
ANTİ-KANSER İLAÇ YÜKLENMİŞ MANYETİK O-KARBOKSİ METİL KİTOSAN NANOKOMPOZİTİN SİTOTOKSİSİTE ÇALIŞMALRI
(2019) Tarhan, Tuba; Tural, Bilsen; Tural, Servet
Günümüzde kanser kemoterapisinin en önemli sorunlarına çözüm bulmak için nanoboyutta ilaç taşıyıcı sistemler geliştirilmiştir. Nanoboyuttaki kontrollü ilaç taşıma sistemleri tümör hedeflenmesine olanak sağlamıştır. Nanotaşıyıcılar arasından, biyouyumlu polimer kaplı süperparamanyetik nanoparçacıklar dışardan uygulanan manyetik alan ile istenilen bölgeye hedeflenebilme özelliklerine sahiptirler. Bu sayede ilaç hedeflenen bölgeye güvenli bir şekilde taşınabilmektedir. Bu çalışmada daha önce sentez ve karakterizasyonu yapılmış Manyetik O-Karboksimetil Kitosan nanokompozitine anti kanser ilaç olan Topotekan yükleme çalışmaları yapılmış olup, burada topotekan yüklü manyetik O-Karboksimetil Kitosan nanokompozitinin prostat kanseri Du145 ve sağlıklı insan prostat PNT1A hücre hattı üzerine sitotoksisite çalışmaları yapılmış ve sonuçları değerlendirilmiştir. Anahtar Kelimeler: Polimer Kaplı Süperparamanyetik Nanokompozit, Topotekan, Sitotoksisite, DU145 ve PNT1A
Biosorption of Metanil Yellow from Aqueous Solution onto Glutaraldehyde Cross-Linked Magnetic Chitosan Nanoparticles
(Amer Chemical Soc, 2014) Tarhan, Tuba
BOR NİTRÜR VE TÜREVLERİNİN BİYOMEDİKAL ALANDA UYGULAMALARI
(2022) Tarhan, Tuba
Bor nitrür (BN), eşit sayıda bor ve nitrojen atomundan oluşan kovalent bir katıdır. Sergilediği olağanüstü özellikler sayesinde oldukça dikkat çekmiş ve çığır açacak yeni uygulamalar için beklentileri artırmıştır. Yapısal olarak karbon sistemine benzeyen BN'ler dört farklı poli kiristal formda bulunur: grafit benzeri altıgen BN (h-BN), eşkenar dörtgen (r-BN), elmas benzeri kübik BN (c-BN) ve wurtzite BN (w-BN) (1-3). Özellikle h-BN, iki boyutlu (2D) katmanlı yapı sunan standart koşullar altında en kararlı BN fazıdır. Bor atomları için sp2 hibridizasyonu gözlemlenir ve B-N-B veya N-B-N arasında beklenen bağ açısı 120˚ olup, grafit gibi mükemmel bir altıgen halka bağ ağı oluştururken, 2D katmanlar zayıf van der Waals kuvvetleri tarafından bir arada tutulur (2,4,5). BN nanomalzemeleri, nanoküreler, nanotüpler (BNNT), nanolifler, nanofulleren (BNFL), kuantumdot (BNQD) nanoşeritler (BNNR), ince filmler ve nanolevhalar (BNNS) gibi tüm morfolojik şekillerde bulunabilir (Şekil 1) (6,7).İlgi çekici kimyasal, fiziksel ve biyolojik özelliklerinden dolayı bor nitrür, bilimsel ve teknolojik topluluklar tarafından büyük ilgi görmüştür (4). BN malzemeleriyle ilgili yayınların sayısı son on yılda çarpıcı bir biçimde arttmıştır (bkz. Şekil 2a). Şekil 2b, 2019'daki BN materyallerinin yayın durumunu göstermektedir: yaklaşık %50'si nanomalzemelerle ilgilidir ve hem BNNT'ler hem de BNNS'ler üzerine yapılan araştırmalar yaklaşık %20'sini oluşturmaktadır. Bu raporlara göre BN sistemleri optoelektronik cihazlar (1,8,9), kuantum yayıcılar (1,10,11), yarı iletkenler (1,12), enerji depolama (1,13), termal iletkenler (1,14), kozmetik ürünler (1,15), su temizleme (1,16,17), fotokatalitik (1,18) ve ayrıca biyomedikal bilimi (1,19) vb. üzerine yapılan çalışmalar ile ilgili verileri içermektedir (1).Bu bölümde, odak noktasının in vivo ve in vitro olduğu, bor nitrürün kedisi, türevleri, bir kaplama malzemesi veya kompozit halinin biyouyumluluğu ve anti-bakteriyel özelliklerinden dolayı biyomedikal uygulamalarda kullanılabilme potansiyelleri araştırılıyor. Bor nitrür, ilaç dağıtımı, görüntüleme ve hücre stimülasyonu gibi tıbbi alanlarda bazı uygulamalar için yeni bir kapı açacaktır (20). Ayrıca, BN nanoparçacıkları van der Waals, hidrofilik, hidrofobik, hidrojen bağı ve π-π etkileşimleri gibi moleküller arası etkileşimlerin yanı sıra kovalent olmayan etkileşimler ile işlevselleştirilebilmesi sayesinde, konakçı sistemlere güçlü bir şekilde bağlanır (4,21). Moleküllerin sahip olduğu bu fiziksel etkileşimlerin (konjuge, yüzey aktif maddeler vb.) avantajlarını kullanarak kontrollü fizikokimyasal özellikleri ile farklı ortamlara homojen bir şekilde dağılırlar (4, 22). Literatürde, selüloz filmler veya lifler (4,23,24), kitosan (4,25), polietilenimin aşılanmış nanoşerit (mikro RNA'nın tanınması için) (4,26), vinil asetat kopolimeri (4,22), oktadesilamin (4,27), glukoz oksidaz biyoalgılama (4,28), poli (etilen glikol) (4,29), DNA (4,30) ve metalik nanopartiküller gibi farklı nanoparçacıkları içeren kovalent ve kovalent olmayan çeşitli işlevselleştirme metodolojileri sunulmuştur (4). Bu bileşiklerin başarısı ve performansı için en önemli konu, her türlü inorganik veya biyolojik sistem için en uygun işlevselleştirme sürecinin (biyo-nanomühendislik) seçimidir (4). Fiziksel-kimyasal modifikasyonlar ve uygulamaları için en önemli adım, nanokompleksin kimyasal olarak kararlı, iyi dağılmış ve ilgili biyolojik ortamla uyumlu olmasıdır. Böylece tanı ve tedavi amaçlı ekolojik paketleme, biyo-robotlar, tümör belirteçleri gibi biyoteknoloji ve biyomedikal alanlarda gelişmiş uygulamalara sahip akıllı nano sistemler üretilebilmektedir (4). Bu bölümde, bor nitrürün işlevselleştirilmesinin ana yöntemleri, bunların biyoteknoloji ve nanotıp alanındaki gelişmeleri ve potansiyel uygulamaları hakkında kısa bir rapor sunuyoruz.
Chiral Resin - Coated Magnetic Nanoparticles for Resolution of Chiral Mandelic Acid
(2012) Tarhan, Tuba
Bu çalışmada, bir meyve asidi olup acı bademden elde edilen ve farmakolojik öneme sahip olan (R)- ve (S)- mandelik asidin rezolüsyonu sağlandı. (R)-mandelik asit uzun yıllar boyunca tıpta, anti bakteriyel olarak özellikle idrar yolu enfeksiyonları tedavisinde, cilt hastalıkları tedavisinde, cilt bakım ürünlerinde, yetişkinlerde akne sorunlarını gidermede, rosacea (gül hastalığı ) hastalığı tedavisinde, iltihaplanma ve kızarıklıkları gidermede kullanılmaktadır. Ayrıca yarı sentetik sefalosprinler ve penisilinlerin üretiminde anahtar bir ara madde özelliği göstermektedir. Üstelik anti-tümör ve anti-obezite ajanlarının sentezi için kiral sinton ve kiral bir ayırma ajanı olarak kullanılmaktadır. Ayrıca antibiyotik olan ilacın aktivitesini geliştirmede yaygın olarak kullanılır. (S)- mandelik asit ise daha çok hayvan sağlığında ve hayvan bakım ilaçlarında kullanılmaktadır. Farmakolojik olarak farklı etkilere sahip bu iki enantiyomerin rezolüsyonunu sağlamak tıpta ve ilaç sanayisinde önem arz etmektedir. Bu çalışmada manyetik özellik gösteren nano parçacıklar(Fe3O4) silika ile kaplandı. Daha sonra kiral ayırmada etkinliği olan bazı fonksiyonel gruplar silika üzerine kovalent bağlanarak amaca uygun bir reçine sentezlendi. Sonrasında rasemik mandelik asit karışımı hazırlanıp değişik pH' lardaki (pH 2.2; 3.5;4.0; 4.4?) fosfat çözeltisinde çözüldü. Elde edilen rasemik karışım daha önce sentezlenmiş olan manyetik nanoparçacıklar içeren reçineyle, mekanik bir karıştırıcı yardımı ile etkileştirildi. Değişik zaman aralıklarında (1 dk, 5 dk, 10 dk, 20 dk ?) alınan eluatlar eter (dietileter) ile ekstrakte edilip eter fazı evapore edildi ve geriye kalan beyaz katı n-heksan-isopropanol karışımına alınıp HPLC de analiz edilerek enantiyomerik fazlalık(e,f) hesaplandı. Manyetik nanoparçacıklar kullanılarak yapılan enantiyomerik ayırmalarla ilgili çalışmalar literatürde çok az rastlanmaktadır. Bu tür çalışmaların literatürde 2010 ve sonraki yıllarda yayınlanmaya başladığını görüyoruz. Amacımız henüz yeni kullanılacak olan bu yöntem ile gelecekte yapılacak olan bu tür çalışmalara yeni bir umut ışığı olmak ve katkıda bulunmaktır.
Competitive Biosorption of Azo-Dyes in Aqueous Solution on Magnetic Biosorbent Nanoparticles
(2018) Tarhan, Tuba; Tural, Bilsen; Tural, Servet
Abstract— In this study, glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan nanoparticles (GMCNs) were prepared through crosslinking modification of magnetic chitosan nanoparticles (MCNs) using glutaraldehyde as crosslinker that exhibited excellent adsorption performance Reactive Black 5 (RB5) and Metanil Yellow (MY) in dyes mixture solution. The characterization of synthesized GMCNs was performed by fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), transmission electron microscopy (TEM), dynamic light scattering (DLS), scanning electron microscopy (SEM) and vibrating sample magnetometry (VSM) analyses. Adsorption characteristics of dyes mixture solution on to GMCNs have been studied and results indicated that the adsorption capacities were affected by initial dye concentrations and contact time. The adsorption of dyes mixture solution experiments were well fitted the pseudo-second-order reaction. The technique used in this study offers a convenient and economical method for the preparation of nanoparticles, which can facilitate a higher adsorption capacity and thus more efficient adsorption of dyes in an aqueous solution compared with nature or other synthetic materials Keywords— Azo Dye, Biosorption, Biosorption isotherm, Biosorption kinetics, Magnetic Biosorbent
Citation - WoS: 24
Citation - Scopus: 27
Covalent immobilization of benzoylformate decarboxylase from Pseudomonas putida on magnetic epoxy support and its carboligation reactivity
(Elsevier, 2014) Tural; Tarhan; Tural, Bilsen; Tuba; Servet; Tural, Bilsen; Tarhan, Tuba; Tural, Servet
Epoxy attached magnetic nanoparticles were prepared and used as solid support for covalent immobi-lization and stabilization of benzoylformate decarboxylase (BFD, E.C. 4.1.1.7) fromPseudomonas putida.A three-step immobilization/stabilization procedure is applied. The enzyme is firstly covalently immobi-lized under mild experimental conditions (e.g. pH 7.0, no added MgSO4and 20◦C). Secondly, the enzymeis immobilized under more drastic conditions (higher pH values, higher ionic strengths, etc.) to facili-tate an increase in effective concentration of the enzyme on the support near the epoxide reactive sites.Thirdly, the remaining epoxy groups are blocked to stop any additional interaction between the enzymeand the support. With more drastic conditions, the loading of enzyme can be increased from 1.25 to6.70 mg enzyme per gram of support. The covalently bounded enzyme was characterized in terms ofits activity and stability for the formation of (S)-2-hydroxypropiophenone (2-HPP). The activity of theimmobilized BFD was determined to be 53.0% related to the activity of the free enzyme. The immobilizedbiocatalyst retained 95% of its original activity after five reaction cycles.
Citation - WoS: 2
Citation - Scopus: 2
A Detailed Review on the Green Synthesis of Selenium Nanoparticles Using Plant Extracts and Their Anticancer Applications
(Wiley-v C H verlag Gmbh, 2024) Tarhan, Tuba
Nanobiotechnology is a field of science with tremendous promising applications in cancer chemotherapy, targeted drug delivery, molecular diagnosis, and molecular imaging. Selenium, one of the critical trace elements, participates in the structure of selenocysteine protein, which plays an important role in maintaining redox balance due to its oxidoreductase activity. Elemental selenium (Se0) has significantly lower toxicity values than its oxyanions, selenite, and selenate forms. For this reason, it is important to convert elemental selenium into atomic form in biological studies. In particular, their role in regulating the immune system makes selenium nanoparticles (SeNPs) superior to others. SeNPs have been discussed effectively in the literature in anticancer activity applications. SeNPs green synthesis is focused on a more economical, biocompatible, and environmentally friendly application by using, reducing, and stabilizing agents in plants. The aim of this review is to highlight the anticancer activity applications of SeNPs synthesized with plant extracts in the last 6 years (i.e., between 2019 and 2024). In addition, it aims to shed light on the green synthesis mechanism of NPs by using plant extracts and to highlight the factors affecting green synthesis and its advantages and disadvantages.
Citation - WoS: 24
Citation - Scopus: 26
Enantioseparation of Mandelic Acid Enantiomers With Magnetic Nano-Sorbent Modified by a Chiral Selector
(Wiley Online Library, 2015) Tarhan; Tural; Tural; Topal;, Tuba; Bilsen; Servet; Giray; Tarhan, Tuba; Tural, Servet; Tural, Bilsen; Topal, Giray
In this study,R(+)-α-methylbenzylamine-modified magnetic chiral sorbent wassynthesized and assessed as a new enantioselective solid phase sorbent for separation ofmandelic acid enantiomers from aqueous solutions. The chemical structures and magnetic prop-erties of the new sorbent were characterized by vibrating sample magnetometry, transmissionelectron microscopy, Fourier transform infrared spectroscopy, and dynamic light scattering.The effects of different variables such as the initial concentration of racemic mandelic acid, dos-age of sorbent, and contact time upon sorption characteristics of mandelic acid enantiomers onmagnetic chiral sorbent were investigated. The sorption of mandelic acid enantiomers followeda pseudo-second-order reaction and equilibrium experiments were wellfitted to a Langmuir iso-therm model. The maximum adsorption capacity of racemic mandelic acid on to the magneticchiral sorbent was found to be 405 mg g 1. The magnetic chiral sorbent has a greater affinityfor (S)-(+)-mandelic acid compared to(R)-( )-mandelic acid. The optimum resolution wasachieved with 10 mL 30 mM of racemic mandelic acid and 110 mg of magnetic chiral sorbent.The best percent enantiomeric excess values (up to 64%) were obtained by use of a chiralpakAD-H column.
Integrated RSM-ANN Modelling and Mechanistic Evaluation of Arsenate Adsorption onto Click-Functionalized Magnetic NanoSorbent (M-TACA)
(Springer Heidelberg, 2026) Tarhan, Tuba; Tural, Servet; Tural, Bilsen; Ertas, Erdal
A click-functionalized magnetic nano-adsorbent (M-TACA) incorporating N-methyl-D-glucamine (NMDG) ligands was systematically evaluated for arsenate [As(V)] removal using a newly generated multivariate experimental dataset. The adsorption behaviour was modelled using an integrated response surface methodology (RSM) and artificial neural network (ANN) framework to assess the combined effects of initial As(V) concentration, solution pH, contact time, and adsorbent dose. Both modelling approaches demonstrated excellent predictive performance, with coefficients of determination exceeding 0.99 (R-2 > 0.99). Under the RSM-derived optimal conditions (pH 8.0, initial As(V) concentration of 200 mg L-1, contact time of 150 min, and adsorbent dose of 1.5 g L-1), adsorption capacities of 97.3 mg g(-1) (experimental) and 99.8 mg g(-1) (ANN-predicted) were obtained. Mechanistic interpretation based on pH-dependent zeta potential measurements and aqueous arsenate speciation indicated that electrostatic attraction governs As(V) uptake below the point of zero charge (pH(p)zc approximate to 7.7), whereas surface complexation and hydrogen-bonding interactions become increasingly relevant under near-neutral conditions. The presence of NMDG moieties introduces multiple hydroxyl and amine functional groups, enhancing arsenate affinity across a broad pH range and supporting the formation of inner-sphere surface interactions. In comparison with other Fe3O4-based sorbents, M-TACA exhibits a higher adsorption capacity together with a wider operational pH tolerance. This study presents the first multivariate, AI-assisted optimization of a click-functionalized magnetic sorbent for As(V) removal and demonstrates that the hybrid RSM-ANN framework provides improved predictive capability and mechanistic insight for sustainable water treatment applications.
Kanser Araştırmalarına Yönelik Manyetik O-Karboksimetil Kitosan Nanopartiküllerin Sentezlenmesi, Karakterizasyonu, İrinotekan yüklenmesi ve Glioblastoma Multiforme (Beyin Tümörü) Hücre Hatları Üzerine Sitotoksisite Değerlendirilmesi
(2020) Tarhan, Tuba
Kanser basit bir ifadeyle kontrolsüz hücre çoğalması olarak tanımlanabilir. Kelime anlamı olarak kanser, bir organ veya dokudaki hücrelerin düzensiz olarak bölünüp çoğalmasıyla beliren kötü urlara denir. Kanser 100'den fazla hastalık grubunu içerir. Çok çeşitli kanser tipleri olmasına rağmen, hepsi anormal hücrelerin kontrol dışı çoğalması ile başlar. Tedavi edilmez ise ciddi rahatsızlıklara, hatta ölüme dahi neden olabilir (Türkiye Halk Sağlığı Kurumu, Kanser Daire Başkanlığı). Dünya istatistiklerinde her yıl kansere yakalanan kişi sayısının 12,7 milyon olduğu tahmin edilmekte ve bu sayının 2030 yılında 21 milyona yükselmesi beklenmektedir. Farklı ülkelerde farklı kanser türlerinin oranları yüksek olsa da dünyada ölüm nedenlerinin başında kanser gelmektedir (World Cancer Research Fund, 2013). Çok yaygın olarak görülen ve ölüm oranları yüksek olan bu hastalıkta genelde uygulanan tedavi yöntemleri kemoterapi, radyoterapi ve ameliyat ile sınırlıdır. Bu yöntemler yan etkisi çok olan invazif yöntemlerdir. Kanser tedavisi için en çok kullanılan yöntemlerden biri kemoterapi yöntemidir. Günümüzde kanser kemoterapisinin en önemli sorunlarından biri, kullanılan anti-kanser ilaçlarının kanserli hücreyi ayırt edici özelliğe sahip olmamaları ve yan etki olarak sağlıklı hücrelerin üzerinde de toksik etki göstermeleridir. Ayrıca tedavi edici doz konsantrasyonunu sağlamak için vücuda yüksek dozda ilaç verilmesi bununla birlikte ciddi yan etkilerin ve sistemik toksisitenin ortaya çıkmasıdır. Bu tür sorunların önüne geçebilmek için, nanoteknolojideki hızlı ilerleme, diğer alanlar ile birlikte sağlık alanında da önemli gelişmeleri beraberinde getirmiştir. Nanotıp (ya da nanoilaç) bir hastalığın tedavisi ya da hasarlı bir dokunun onarılması için moleküler düzeyde yüksek özgünlük gösteren bir medikal uygulama olarak tanımlanmıştır. Son zamanlarda ilaç endüstrisinde, teşhis ve tedavilerde, görüntüleme tekniklerinde, vücutta kontrollü ilaç salınımında ve ilacı hedef dokuya ulaştırmada, doku mühendisliğinde ve daha pek çok alanda nanoteknolojiden faydalanılmaktadır. Birçok farklı nanosistemden özellikle çok fonksiyonlu manyetik nanoparçacıklar (MNPs) bu alanda ilgi odağı olmaktadır. MNPs’ın manyetik alan altında yönlendirilebilme özelliği onları diğer nanoparçacıklara göre daha avantajlı kılmaktadır. Yeni nesil tedavi yöntemlerinde sağlıklı hücrelere zarar vermeden ilacı hedef bölgeye ulaştırma ve etkin bir tedavi için özellikle MNPs’ın kullanımları ve avantajları araştırılmaktadır. Bu projenin özgün değeri, kanser kamoterapisinden kaynaklı problemlere çözüm bulmak amacı ile son yıllarda kontrollü ilaç salım sistemleri üzerine yapılan çalışmalara alternatif bir çözüm geliştirmektir. Nano boyuttaki kontrollü ilaç taşıma sistemleri tümör hedeflenmesine olanak sağlamaktır. Nano taşıyıcılar arasından, biyouyumlu polimer kaplı paramanyetik nanoparçacıklar dışardan uygulanan manyetik alan ile istenilen bölgeye hedeflenebilme özelliklerine sahiptirler. Bu sayede ilaç hedeflenen bölgeye güvenli bir şekilde taşınabilmektedir. Bu parçacıklar gerekli modifikasyonlarla ilaç yüklenmeye uygun ve manyetik alan ile istenilen bölgeye ulaştırılabilen parçacıklar haline getirilebilmektedirler. Ayrıca, etken maddenin dozunun azaltılabilmesine ve etken maddenin sadece hedef bölgeye dağılımıyla sınırlandırılmasına olanak sağlayabilmektedir. Bu yöntem ile geleneksel kamoterapinin aksine sadece tümörlü hücrelere müdahale edilebilir ve ilaçların sağlıklı hücrelere etkisi azaltılabilir. Bu proje kapsamında en yaygın kullanılan anti-kanser ilaçlardan Kamptotesin analoğları ile çalışılacaktır. Kamptotesin topoizomeraz I inhibitörü olarak görev yapmaktadır. Bu enzim hücre bölünmesi esnasında DNA replikasyonundan sorumlu enzimdir. Kamptotesin analogları yapısında α-hidroksi δ-lakton halkası bulundurmaktadır. Ayrıca fizyolojik pH’ta ve alkali ortamda lakton halkası hidroliz olup karboksilat forma dönüşmektedir, bu haliyle stabil formdan uzaklaşıp vücut için toksik bir hal almaktadır. Dolaysıyla çalışılması zor olan ilaçlar arasında olup bununla ilgili yapılan çalışmaların çoğu patentlidir. Projemizin amacı, anti-kanser ilaç olarak önemli bir yere sahip olan Kamptotesin analoğlarının lakton formunda kararlı kalmasını sağlayan koşulları tespit etmek ve daha önce bu anti-kanser ilaçlar ile çalışılmamış manyetik özellik gösteren biyouyumlu ve biyobozunur polimerik madde sentezleyip, bu polimer moleküllerine ilacın yüklenmesi, taşınması ve salımını çalışmaktır.
Maltose Functionalized Magnetic Core/Shell Fe3O4@Au Nanoparticles for An Efficient L-Asparaginase Immobilization
(International Journal of Biological Macromolecules, 2020) Tarhan, Tuba; Ulu, Ahmet; Sariçam, Melike; Çulha, Mustafa; Ates, Burhan
In this study, maltose-functionalized magnetic core/shell nanoparticles (Fe3O4@Au NPs) as a promising carrier matrix for a simple and effective immobilization of L-asparaginase (L ASNase) were prepared and characterized using imaging techniques including atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM), and vibrating sample magnetometry (VSM). The results indicate that the NPs are monodispersed with an average diameter of 10 nm and magnetization of 9.0 emu g-1. Under the optimal conditions, 77.2 ± 2.3% of the total L-ASNase was immobilized. It was found that the acid-base tolerance and thermal stability of immobilized L-ASNase were significantly improved in comparison to the free form of the enzyme in solution. For instance, while only 10% of the immobilized enzyme was lost its activity, the free form was lost its activity more than 50% after 3 h incubation at 55 oC. After 13 times recycling, the immobilized L-ASNase retained about 50% of its initial activity. Moreover, the free and immobilized L-ASNase maintained their initial activities about 25 and 64% after 28 days storage at 25 °C, respectively. Km value of immobilized L-ASNase decreased to 1.59 from 2.95 mM as an indication of increased enzyme affinity for the substrate. The results of this study suggest that the maltose-coated magnetic nanoparticles are excellent nanovehicles to carry enzymes for a range of industrial applications.
Citation - WoS: 55
Citation - Scopus: 63
Maltose Functionalized Magnetic Core/Shell Fe₃o_{4< Nanoparticles for an Efficient L-Asparaginase Immobilization}
(Elsevier, 2020) Tarhan, Tuba; Ulu, Ahmet; Saricam, Melike; Culha, Mustafa; Ates, Burhan
In this study, maltose-functionalized magnetic core/shell nanoparticles (Fe3O4@Au NPs) as a promising carrier matrix for a simple and effective immobilization of L-asparaginase (L-ASNase) were prepared and characterized using imaging techniques including atomic force microscopy (AFM) and transmission electron microscopy (TEM), and vibrating sample magnetometry (VSM). The results indicate that the NPs are monodispersed with an average diameter of 10 nm and magnetization of 9.0 emu g(-1). Under the optimal conditions, 77.2 +/- 2.3% of the total L-ASNase was immobilized. It was found that the acid-base tolerance and thermal stability of immobilized L-ASNase were significantly improved in comparison to the free form of the enzyme in solution. For instance, while only 10% of the immobilized enzyme was lost its activity, the free form was lost its activity more than 50% after 3 h incubation at 55 degrees C. After 13 times recycling, the immobilized L-ASNase retained about 50% of its initial activity. Moreover, the free and immobilized L-ASNase maintained their initial activities about 25 and 64% after 28 days storage at 25 degrees C, respectively. Km value of immobilized L-ASNase decreased to 1.59 from 2.95 mM as an indication of increased enzyme affinity for the substrate. The results of this study suggest that the maltose-coated magnetic nanoparticles are excellent nanovehicles to carry enzymes for a range of industrial applications. (C) 2019 Elsevier B.V. All rights reserved.
Citation - WoS: 19
Citation - Scopus: 20
Newly Synthesized Multifunctional Biopolymer Coated Magnetic Core/Shell Fe3O4@Au Nanoparticles for Evaluation of L-asparaginase Immobilization
(SpringerLink, 2022) Tarhan, Tuba; Dik, Gamze; Ulu, Ahmet; Tural, Bilsen; Tural, Servet; Ateş, Burhan
The immobilization strategy can promote greater enzyme utilization in applications by improving the overall stability and reusability of the enzyme. In this work, the L-asparaginase (L-ASNase) obtained from Escherichia coli was chosen as a model enzyme and immobilized onto the Fe3O4@Au-carboxymethyl chitosan (CMC) magnetic nanoparticles (MNPs) through adsorption. TEM, SEM, FT-IR, XRD, EDS, and TGA analyses were performed to examine the structure with and without L-ASNase. The yield of immobilized L-ASNase on Fe3O4@Au-CMC was found to be 68%. The biochemical properties such as optimum pH, optimum temperature, reusability, and thermal stability of the Fe3O4@Au-CMC/L-ASNase were comprehensively investigated. For instance, Fe3O4@Au-CMC/L-ASNase reached maximum activity at pH 7.0 and the optimum temperature was found to be 50 °C. The noticeably lower Ea value of the Fe3O4@Au-CMC/L-ASNase revealed the enhanced catalytic activity of this enzyme after immobilization. The Km and Vmax values were 3.27 ± 0.48 mM, and 51.54 ± 0.51 μmol min−1 for Fe3O4@Au-CMC/L-ASNase, respectively, which means good substrate affinity. The Fe3O4@Au-CMC/L-ASNase retained 65% of its initial activity even after 90 min at 60 °C. Moreover, it maintained more than 75% of its original activity after 10 cycles, indicating its excellent reusability. The results obtained suggested that this investigation highlights the use of MNPs as a support for the development of more economical and sustainable immobilized enzyme systems
Citation - WoS: 3
Citation - Scopus: 4
Removal of carbol fuchsin from aqueous solution by using three-dimensional porous, economic, and eco-friendly polymer
(Water Environment Research, 2021) Tarhan, Tuba
In this study, a three-dimensional (3D) porous polydimethylsiloxane (PDMS) was prepared using a cheap material with a highly simple and different method. PDMS was firstly applied for the removal of carbol fuchsin (CF) cationic organic dye pollution in this study. Besides, the adsorption capacity of 3D PDMS for removal of the CF was found quite high compared to other materials in already published results. The synthesized PDMS was characterized using several spectroscopic and imaging techniques such as FTIR, Raman, SEM, stereomicroscope, EDX, UV/Vis, and TGA. The optimal conditions were found as 10 mg L−1 initial concentration, 20 mg of adsorbent dose, 2 h contact time, pH 10, and 25°C temperature. The removal % of CF and the maximum adsorption capacity were calculated at approximately 89% and 88.8 mg g−1, respectively. Furthermore, the equilibrium studies showed that the Langmuir isotherm model fitted well with the removal of CF. Moreover, according to the kinetic results, the second-order kinetic model was found suitable (qe,cal 89.3 mg g−1 and qe,exp 88.8 mg g−1 close to each other) for the adsorption of CF. Also, the thermodynamic studies indicated that adsorption occurs spontaneously, and the adsorption process was physical adsorption. Besides, the reusability of the adsorbent was studied. Practitioner points: Water treatment technology should be low cost, economically viable and in the meantime, eco-friendly. The 3D porous PDMS was prepared by using cheap material with a highly simple method and eco-friendly This unique material was firstly applied for the removal of organic dye in water in this study.
Citation - WoS: 26
Citation - Scopus: 24
Removal of hazardous azo dye Metanil Yellow from aqueous solution by cross-linked magnetic biosorbent; equilibrium and kinetic studies
(Taylor & Francis, 2015) Tural; Tarhan; Tural;, Servet; Tuba; Bilsen;; Tural, Bilsen; Tural, Servet; Tarhan, Tuba
In this study, glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan nanoparticles (GMCNs) were prepared through cross-linking modiﬁcation of magnetic chitosan nanoparticles using glutaraldehyde as a cross-linker that exhibited excellent Metanil Yellow (MY) adsorption performance. The characterization of the GMCNs was performed by Fourier transform infrared spectroscopy, transmission electronmicroscopy, scanning electron microscopy, dynamic light scattering, and vibrating sample magnetometry analyses. Adsorption characteristics of MY from aqueous solution onto GMCNs have been studied. During the studies, various essential factors inﬂuencing the adsorption, like adsorbate concentration, amount of adsorbent, pH of the solution, and contact time have been monitored. The equilibrium was achieved within 17 h at pH 4, and the adsorption data obeyed the Langmuir equation with a maximum adsorption capacity of 625 mg/g and a Langmuir adsorption equilibrium constant of 5.2 × 10−4 dm3/mg at 25˚C. The adsorption kinetics of MY at different initial dye concentrations was evaluated by the ﬁrst-order and second-order models. The kinetic studies of MY adsorption showed that the adsorption process followed a second-order kinetic model. Furthermore, the GMCNs can be regenerated and reused through dye desorption in alkaline solution at pH 10. Adsorption results for reusability were 100, 93, and 65%, respectively, for three repeats.
Citation - WoS: 26
Citation - Scopus: 24
Removal of hazardous azo dye Metanil Yellow from aqueous solution by cross-linked magnetic biosorbent; equilibrium and kinetic studies
(Taylor & Francis Online, 2016) Tural, Servet; Tarhan, Tuba; Tural, Bilsen
In this study, glutaraldehyde cross-linked magnetic chitosan nanoparticles (GMCNs) were prepared through cross-linking modification of magnetic chitosan nanoparticles using glutaraldehyde as a cross-linker that exhibited excellent Metanil Yellow (MY) adsorption performance. The characterization of the GMCNs was performed by Fourier transform infrared spectroscopy, transmission electronmicroscopy, scanning electron microscopy, dynamic light scattering, and vibrating sample magnetometry analyses. Adsorption characteristics of MY from aqueous solution onto GMCNs have been studied. During the studies, various essential factors influencing the adsorption, like adsorbate concentration, amount of adsorbent, pH of the solution, and contact time have been monitored. The equilibrium was achieved within 17 h at pH 4, and the adsorption data obeyed the Langmuir equation with a maximum adsorption capacity of 625 mg/g and a Langmuir adsorption equilibrium constant of 5.2 × 10−4 dm3/mg at 25°C. The adsorption kinetics of MY at different initial dye concentrations was evaluated by the first-order and second-order models. The kinetic studies of MY adsorption showed that the adsorption process followed a second-order kinetic model. Furthermore, the GMCNs can be regenerated and reused through dye desorption in alkaline solution at pH 10. Adsorption results for reusability were 100, 93, and 65%, respectively, for three repeats.
Selenyum Nano Parçacıklarının Yeşil Sentezi ve Anti Kanser Aktivitesinin İncelenmesi
(2024) Kümürcü, Ahmet; Tarhan, Tuba
Günümüzde nano teknolojinin gelişmesi ve nanomalzemelerin ön plana çıkmasıyla çevre dostu bitki özütleri kullanılarak yeşil kimya ile elde edilen nano malzemeler önem kazanmıştır. Bu çalışmamızda Mardin ve çevresine has yetişen Cicer arietinum L. desi tipi siyah nohut özütü kullanılarak, antikanser özeliği ile öne çıkan selenyum nanopartiküller (SeNPs) polidopamin yüzeyine indirgendi. Sentezlenen SeNPs ve polidopamin yüzeyine indirgenen SeNPs'in (PDA@SeNPs) parçacık boyutu, morfolojisi ve maksimum absorbans değerleri çeşitli analitik cihazlar kullanılarak aydınlatıldı. Biyonano malzemenin oluşumu ve bitki özütündeki fonksiyonel gruplar FTIR ve EDX kullanılarak kanıtlandı. Ayrıca SeNPs yüzey morfolojisinin küresel olduğu ve polidopamin yüzeyine gömülü halde olduğu SEM görüntüleri ile aydınlatıldı. TEM görüntülerinde partikül boyutu 8 ile 15 nm aralığında olduğu görüldü. Bununla birlikte SeNPs'in maksimum absorbans değeri UV cihazı ile, bitki özütündeki fitokimyasalların kalitatif ve kantitatif analizi LC-MS/MS cihazı ile aydınlatılmış olup nanomalzemenin selenyum içeriği Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi (AAS) ile tespit edildi. Sentezlenen biyonano malzemelerin anti kanser aktivitesi için insan kolon kanseri HTC116 ve meme kanseri MCF-7 hücre hatları kullanıldı. Buna göre MCF-7 hücre hattında, PDA, SeNP, PDA@SeNP ve Cisplatin'in IC50 değerleri sırasıyla 262.46 ± 1.31 µg/mL, 8.49 ± 1.1 µg/mL, 104.63 ± 2.77 µg/mL ve 81.87 ± 2.69 µg/mL'dir. Bu veriler, özellikle SeNP'nin (8.49 ± 1.1 µg/mL) düşük IC50 değeri ile MCF-7 hücre hattında yüksek bir antikanser aktiviteye sahip olduğunu göstermektedir. PDA@SeNP de (104.63 ± 2.77 µg/mL) önemli bir antikanser etki göstermiştir. HCT116 hücre hattında ise, PDA, SeNP, PDA@SeNP ve Cisplatin'in IC50 değerleri sırasıyla 325.50 ± 2.59 µg/mL, 4.63 ± 1.07 µg/mL, 127.57 ± 0.32 µg/mL ve 90.73 ± 3.35 µg/mL'dir. Bu sonuçlar, SeNP'nin (4.63 ± 1.07 µg/mL) HCT116 hücre hattında da yüksek antikanser aktiviteye sahip olduğunu, PDA@SeNP'nin ise (127.57 ± 0.32 µg/mL) önemli bir etkinlik gösterdiğini ortaya koymaktadır. Sonuç olarak, bitki özütü kullanılarak sentezlenen SeNP'ler ve PDA@SeNP'ler hem MCF-7 hem de HCT116 hücre hatlarında belirgin antikanser etkiler göstermiştir. Bu bulgular, çevre dostu sentez yöntemleri ile elde edilen nanomalzemelerin, kanser tedavisinde potansiyel adaylar olabileceğini göstermektedir.
Citation - WoS: 9
Citation - Scopus: 9
Synthesis and Characterization of Bionanomaterials and Evaluation of Their Antioxidant, Antibacterial, and DNA Cleavage Activities
(Chemistry Select, 2021) Tarhan, Tuba; Dündar, Abdurrahman; Okumuş, Veysi; Çulha, Mustafa
In this study, the hexagonal boron nitride (hBN) (1), poly-levodopa (P-L(DP) (2), P-L(DP) coated hBN (hBN@P(L-DP)) (3), and silver nanoparticles (AgNPs) decorated hBN@P(L-DP) (hBN@P(L-DP)-AgNPs) (4) were synthesized and characterized by multiple spectroscopic techniques. Additionally, their biological properties such as antioxidant, antibacterial, and DNA cleavage activities were determined. It is worth noting that, products 3 and 4 were newly synthesized structures. The antioxidant activities of all the nanomaterials 1, 2, 3, and 4 nanomaterials were investigated using some tests such as DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) radical scavenging and reducing power ability. Among the synthesized nanomaterials, product 2 exhibited the highest radical scavenging (64.8±1.94 %) and reducing power activity (0.61±0.017) at a concentration of 200 mg L−1. Product 4 was determined to have antibacterial activity against all three Gram-positive and three Gram-negative test bacteria. In addition, all the nanomaterials were tested for cleavage activity using pBR 322 plasmid DNA, as a result of which it was determined that only product 4 showed the ability of cleavage from both chains of DNA.
Citation - WoS: 5
Citation - Scopus: 7
Synthesis and characterization of hexagonal boron nitride used for comparison of removal of anionic and cationic hazardous azo-dye: kinetics and equilibrium studies
(TÜBİTAK, 2020) Tarhan, Tuba
The purpose of this study was to compare the adsorption behavior of cationic and anionic dyes onto a hexagonal boron nitride (hBN) nanostructure that was rich in a negative charge. Herein, the hBN nanostructure was synthesized using boric acid as a precursor material. The characteristic peaks of the hBN nanostructure were performed using Fourier transform infrared (FT-IR) and Raman spectroscopies. The morphology and the particle size of hBN nanostructure were determined by transmission electron microscopy (TEM) and scanning electron microscopy (SEM). During the studies, various essential adsorption parameters were investigated, such as the initial dye concentration, pH of the dye solution, adsorbent dose, and contact time. Under optimal conditions, the removal of 42.6% Metanil yellow (MY) and 90% Victoria blue B (VBB) from aqueous solution was performed using a 10-mg hBN nanostructure. Furthermore, the equilibrium studies showed that the Freundlich isotherm model fitted well for the removal of MY. However, the Langmuir isotherm model fitted well for the removal of VBB. Moreover, according to the results obtained from the kinetic studies, while the first-order kinetic model was suited for the adsorption of the MY, the second-order kinetic model was found to well fit for the adsorption of VBB.