Kimyasal analizler için mikroyapı geliştirilmesi ve uygulamaları

Abstract

Mikroyapılar, geniş kullanım alanına sahip olmaları, az miktarda örnek ve tampon çözelti ile çalışılabilmesine imkan vermeleri ve çok yönlü olmaları nedeniyle son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Bu tezde farklı materyallerden ve farklı mikrofabrikasyon yöntemlerinden çeşitli mikro yapılar geliştirilmiştir. Bu çalışmaların tamamı, kendi laboratuvar altyapımızda gerçekleştirilmiş olup, mikroyapılar birbirinden oldukça farklı mikrofabrikasyon teknikleri gerektiren, cam, pleksiglas, cam kapiler ve bakır plakalar üzerinde geliştirilmişlerdir. Bakır substrat üzerinde oluşturulan mikroyapıların yüzeyi TiO2 ile kaplanmış ve kanal morfolojisini muhafaza edip etmediği test edilmiştir. Kaplamanın homojen olduğu ve kanal morfolojisinin kaplama sonrasında da muhafaza edilebildiği görülmüştür. Geliştirilen mikroyapıların kalitatif ve kantitatif analizlerde kullanılabilirliği, potasyumferrisiyanürle test edilmiştir. Ayrıca sodyum klorür, demir (III) klorür ve idrar örnekleriyle ayırma ve dedeksiyon gerçekleştirilmiştir. Dedeksiyon, fotometrik ve amperometrik dedektörlerle sağlanmıştır. Sisteme eklenen CCD kamera ile mikrokanal içerisinde gerçekleştirilen ayırma, kayıt altına alınabilmekte, tüm işlem basamakları görsel olarak da izlenebildiğinden kanalın görsel kontrolü de sağlanabilmektedir. Elde edilen verilere dayanarak, geliştirdiğimiz mikroyapıların yüksek ayırma gücüne sahip oldukları ve kimyasal analizler için kalitatif ve kantitatif analizlerde kullanılabilecekleri sonucuna varılmıştır.

Microstructures, which have wide applications in different areas, allow possibilities to work with a small amount of sample and buffer solutions, and are versatile, have aroused great interest recently. In this thesis, divergent microstructures have been developed from different materials and different micro fabrication methods. All those studies that were performed in our own laboratory and the micro structures were developed on glass, plexiglas, glass capillary and copper plate that required micro fabrication technical which were different from each other significantly. The surface of microstructures which were created on the copper substrate coated with TiO2 and it was tested if the channel morphology maintained or not. It was observed that the coating morphology is homogeneous and channel morphology can be maintain after coating. The availability of developed micro structure for qualitative and quantitative analysis was tested with potassiumferricyanide. Moreover, separation and detection were carried out with sodium chloride, iron (III) chloride and urine samples. The detection was provided via photometric and amperometric detectors. Separation can be registered in place micro channel with CCD camera which is added to the system, and also the visual control of the channel is provided since all the transactions can be monitored. According the data which were obtained, it can be concluded that micro structures developed in this research have high separation feature and they can be used in the qualitative and quantitative analysis for chemical analysis.