Proje Başlığı: Ters Osmoz Membranlarında Biyotıkanma Kontrolü Amacıyla Biyokatalitik Membran Üretimi
Projenin Destekleyicisi: TÜBİTAK 1001-122M390
Proje Yürütücüsü: Dr. Öğr. Üyesi Bahar YAVUZTÜRK GÜL (İstanbul Teknik Üniversitesi)
Araştırmacılar: Prof. Dr. Nevin GÜL-KARAGÜLER,
Araş Gör. Hande MUMCU
Araş Gör. Enise Pekgenç (İstanbul Teknik Üniversitesi)
Danışman: Prof. Dr. İsmail KOYUNCU
Prof. Dr. VAHID VATANPOUR SARGHEIN
Prof. Dr. Mustafa Evren ERŞAHİN, Doç Dr. Börte Köse MUTLU
Dr. Öğr. Üyesi Abdulhalim KILIÇ (İstanbul Teknik Üniversitesi)
Proje ana konusu: Tamamlanan proje, Avrupa Yeşil Mutabakata Uyum Kapsamında TÜBİTAK Öncelikli Ar-Ge ve Yenilik Konularından İklim Değişikliği, Çevre ve Biyoçeşitlilik maddesi kapsamında Ekosisteme ve Denizlere Zarar Vermeden, Enerji Etkin Yöntemlerle Deniz Suyundan İçme Suyu Eldesini Mümkün Kılacak (Tuzlu Suyu Arıtma (Desalinasyon)) Tesisler İçin Kendini Temizleyebilen Membran Filtre Geliştirilmesi ve Üretimi maddesini yenilikçi ve disiplinler arası şekilde karşılamayı hedeflemiş ve bu hedefine ulaşmıştır. Bu amaçla tıkanma karşıtı biyokatalitik membranlar üretilmiş ve yenilikçi malzemeler/süreçler geliştirilmiştir. Proje kapsamında grafen oksit (GO) katkılı ince film kompozit ters osmoz İFK-TO biyokatalitik membranlar ilk kez üretilmiş ve tıkanma karşıtı potansiyelleri ortaya konulmuştur.Proje önerisinde sunulan hedeflere ulaşmak için daha önce tamamlanan 114Y706 numaralı TÜBİTAK-NRF Ortak Projesi çerçevesinde Marmara Denizinden izole edilen QQ bakterisi Bacillus sp. T5’ten laktonaz enzimi saflaştırılmıştır ve laktonaz enzimi, ara yüzey polimerizasyon yöntemi ile üretilen İFK-TO membranlarına immobilize edilmiştir. Ayrıca, nanopartiküllerin laktonaz enziminin immobilizasyon verimine etkisini göstermek amacıyla GO nanopartikül eklentisi ile üretilen membranlar üzerine de laktonaz enzim immobilizasyonu gerçekleştirilmiş ve saf membranlar üzerine uygulanan immobilizasyon ile karşılaştırılması yapılmıştır. Üretilen biyokatalitik membranlar, çeşitli fizikokimyasal analiz teknikleriyle ve ileri görüntüleme yöntemleriyle karakterize edilmiş, enzim aktivitesi ve stabilitesi belirlenmiştir. Membranlar üzerinde oluşan biyofilm tabakasının yapısı analiz edilmiştir. Biyokatalitik membranların üretimi ve karakterizasyonundan sonra, biyotıkanma önleyici performanslarının aydınlatılabilmesi için laboratuvar ölçekli sistemlerde test edilmiştir. Üretilen bu yenilikçi biyoaktif membranlar sayesinde, membran yüzeyindeki biyolojik kirlenmenin azaltılması sonucunda membran performansının ve stabilitesinin artışı gözlenmiştir. Bu aynı zamanda membran ömrünün uzatılması anlamına geldiğinden membran sisteminin çalışması için gereken maliyeti de azaltmıştır.Tamamlanan projede literatürde ilk kez TO membranlarında biyotıkanma sorununun çözümü amacıyla laktonaz enzimi immobilize edilmiş İFK-TO membran üretimi yapılmıştır. Bu projede üretilen laboratuvar ölçekli biyokatalitik membranların büyük ölçekli üretimi, nihai gelecek hedefimizdir. Ayrıca ülkemizdeki mikrobiyal enzim kaynaklarının belirlenmesi ve kullanımı açısından da çok değerli bir çalışmadır.Bu projenin çıktılarından 1 doktora ve 1 yüksek lisans tezi tamamlanmıştır. Projeden kapsamında SCIE endeksinde taranan dergilerde basılmak üzere 2 adet araştırma makalesi ve 1 adet derleme makale hazırlanmıştır. Proje kapsamında elde edilen Laktonaz enzimi ve Biyokatalitik İFK-TO, GO İFK-TO membranlar için 2 farklı patent için başvuru yapılmıştır. Proje kapsamında “Membran Sistemlerde Biyotıkanma” isimli çalıştay başarıyla gerçekleştirilmiş. Sonuçların yayılım ve dağılımı sağlanmıştır.