Mangan oksit nanoparçacıklarının sentezi, karakterizasyonu ve biyomedikal görüntüleme tekniklerinde kullanılabilirliğinin araştırılması

Abstract

Tez çalışmasında, manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tekniğinde T1 gevşeme oranını arttırabilmek amacıyla paramanyetik ajan olarak kullanılan ve manyetik parçacık görüntüleme (MPG) tekniğinde uygulanabilirliliğinin test edileceği üç farklı mangan oksit yapısı sentezlenmiştir. Kontrol edilebilir boyut ve şekil özelliğine sahip MnO2, Mn2O3, Mn3O4 nanoparçacıkları hidrotermal yöntem kullanılarak sırasıyla rod, küresel ve tetragonal geometride elde edilmiştir. Deney şartlarının optimizasyonu için farklı sıcaklık, süre, indirgeyici ajan ve çözgen miktarı incelenmiştir. Mn3O4 yapısı 180°C'de 3 saat, MnO2 kristal yapısı ise 200°C'de 3 saat süren ısıl işlem sonucunda saf halde üretilmiştir. Mn2O3 nanoparçacıkları ise 80°C'de elde edilen MnCO3'ın yüksek sıcaklıkta kalsinasyonu sonucu elde edilmiştir. Elde edilen saf yapıların kolloidal kararlılığının artırılması, biyouyumlu hale getirilmesi ve böylece görüntüleme tekniklerinde kullanılabilirliğinin test edilmesi amacıyla yüzeyleri polietilenimin, dekstran ve poliakrilikasit organik bileşikleri ile modifiye edilmiştir. Yüzey modifikasyonu öncesi ve sonrası çeşitli teknikler ile yapı, morfoloji ve manyetik özellikleri belirlenmiştir. Dispersiyon kararlılığı en yüksek olan örnekler seçilip manyetik rezonans görüntüme ve manyetik parçacık görüntüleme tekniklerinde kullanılabilirliğine yönelik analizler yapılmıştır. Genel anlamda dekstran ve poliakrilik asit kaplı mangan oksit örneklerinin kolloidal kararlılıklarında saf hallerine göre belirgin bir artış gözlenmiştir. Yüzeyleri kaplanan nanoparçacıkların manyetizasyon özelliklerindeki değişimler rapor edilmiştir. Parçacıklar arasında en yüksek r1 gevşeme oranı (Mn2O3@PEI2K) 0.17 mM-1s-1 olarak bulunmuştur.