Aspergillus versicolor'ın ağır metal tayininde biyosensör materyali olarak kullanımının araştırılması


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2020

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: SEDA NUR TOKUÇCU

Danışman: GÖNÜL DÖNMEZ

Özet:

Çevre kontrolünde ağır metallerin belirlenmesi genellikle spektroskopik, voltametrik veya kromatografik metotlar ile gerçekleştirilir, ancak bu metotların in-situ analizlerde veya düşük maliyetli araştırmalarda kullanılmaları zordur. Oysaki bu işlemler biyosensörler ile başarıyla sonuçlandırılabilir. Mikrobiyal biyosensörler ucuz, kullanımı kolaydır ve kısa cevap zamanları internet üzerinden ve saha incelemesi için onları uygun hale getirmektedir. Sulu çözeltilerden kadmiyumun duyarlı bir şekilde tayini için, Aspergillus versicolor ile modifiye edilmiş karbon pastası elektrotuna dayalı yeni bir voltametrik biyosensör geliştirilmiştir. Kadmiyum elektrot yüzeyinde açık devrede şartlandırılmıştır ve sonra Dönüşümlü Voltametri (CV) ve Diferansiyel Puls Sıyırma Voltametrisi (DPSV) tekniklerini içeren elektrokimyasal teknikler ile tayin edilmiştir. Bilindiği kadarıyla, karbon pastası elektrotu kullanılarak sulu çözeltilerde kadmiyum tayin edilebilmesi için ilk kez bir mikrobiyal sensör geliştirilmiştir. Sensörün elektrokimyasal cevabını optimize etmek amacıyla şartlandırma çözeltisinin pH ve iyonik aralığı, şartlandırma zamanı, depozisyon zamanı ve potansiyelinin etkisini içeren birçok deneysel parametre araştırılmıştır. Ardından kalibrasyon eğrisi elde edilmiş ve Cd(II) için tayin aralığı 0.0056-0.0224 mg/L olarak bulunmuştur. Heavy metal determination in enviromental control is usually performed by spectroscopic, voltammetric or chromatographic methods, but these methods can hardly be used for in-situ analysis or low cost screening procedures. On the contrary, these tasks can be successfully accomplished by biosensors. Microbial biosensors are cheap and easy to operate and their short responsive time makes them suitable for online and field monitoring. For the sensitive determination of cadmium from aqueous solutions, a new voltammetric biosensor based on carbon paste electrode modified with Aspergillus versicolor has been developed. Cadmium was preconcentrated on electrode surface at open circuit and then detected with electrochemical techniques, including Cyclic Voltammetry (CV) and Differential Pulse Stripping Voltammetry (DPSV). According to our best knowledge, this is the first time that a microbial sensor has been identified with an ability to detect cadmium in aqueous solutions by using carbon paste electrode. A number of experimental parameters have been carried out to optimise the electrochemical response of the sensor, including effect of pH and ionic strength of preconcentration solution, preconcentration time, deposition time and potential. After calibration graph has been achieved and Cd(II) detection range was found between 0.0056-0.0224 mg/L.