Nanoteknolojik yöntemlerle neo-organ üretimine yönelik mikro desenli polimerik yüzey tasarlanması ve bunların kemik hücrelerinin çoğalma, farklılaşma ve yönlenmesine etkisinin incelenmesi

TÜBİTAK TBAG Proje01.08.2005Proje silisyum temelli litografık yöntemle hazırlanmış çeşitli boyutlu şablonların üzerinde polimerik filmler hazırlanması ve bu filmler üzerine sıçan kemik iliği kökenli kök hücreler ekerek hücre yönlendirmesine yüzey kimya ve topografyasının etkisini incelemeyi ve böylelikle biyomateryaller konusunda temel bilgi üretilmesini amaçlamaktaydı. Film malzemesi olarak poli(3-hidkroksibütirat-ko-3-hidroksivalerat) (PHBV), poli(hidroksietilmetakrilat) (PHEMA) ve bunların interpenetre karışımları (IPN) kullanılmıştır. 16 değişik desen tasarlanmış ve bunların belli bir kısmı çalışmamızda kullanılmıştır. Polimerik yüzeylere hücre yapışmasını kolaylaştırmak amacıyla fibrinojen adsorpsiyonla, kovalent bağla ve kontak damgalama yöntemiyle polimer yüzeylerine tutturulmuştur. Alkalen fosfataz enzimi de (ALP) kovalent olarak yüzeylere immobilize edilmiş ve kalsiyum fosfat depozisyonunu artırarak hücre bağlanmasını kolaylaştırması beklenmiştir. Sprague-Dawley tipi sıçanların arka bacak kemik iliğinden elde edilen kök hücreleri in vitro ortamda büyütülmüş ve osteoblasta dönüştürülmüştün*. Hücrelerin desenler boyunca yönelimi floresan ve S.E.M (tarama elektron) mikroskopisiyle, çoğalmaları ve başkalaşımları da hücre sayıları belirlenerek, ALP miktarı ölçülerek, kollajen tip I ve osteokalsin üretimleri immün boyamayla incelenmiştir

Characterization of the production processes and developing of fundamental knowledge on semiconductor nanocrystal based materials

TÜBİTAK MAG01.10.2010Italya ve Türkiye Dışişleri Bakanlığı arasında yapılan anlaşma çerçevesinde oluşturulan proje programı ile desteklenen bu projede aşağıda belirtilen konular araştırılımış ve sonuçlar elde edilmiştir. Projede eş-saçtırma yöntemi Si, Ge ve SiGe nanokristallerin SiO2 matris içinde üretilmiştir. Üretilen nanokristaller çeşitli tanı ve analiz teknikleri (Fotolüminesans,TRPL, Raman, FTIR, XPS, I-V ölçümleri) ile incelenmiş ve üretim süreçlerine geri besleme sağlanmıştır. Böylece üretim süreçlerinin optimizasyonu ve bir metodoloji (know-how) oluşturulmuştur. Optik özellikleriyle ilgili Si nanokristallerin oda sıcaklığı, sıcaklık bağımlı fotolüminesansı ve zaman çözümlü fotolüminesansı incelenmiştir. Ayrıca, terbium (Tb) katkılanmış Si nanokristallerin optik özellikleri incelenmistir. Ge-zengin SiGe nanokristallerin yüksek sıcaklıklarda fırınlandığında çekirdek-kabuk yapısının oluşumu gözemlenmiştir. Optiksel özelliklerine gelince fırınlama sıcaklığı, fırınlma süresinin, ve Ge yoğunluğunun etken parametreler olduğu tesbit edilmiştir. Ayrıca, terbium (Tb) içermiyen ve içeren Si nanokristallerden MOS-LED aygıtlar üretilip, incelenmiştir. Si nanokristal içeren yarıiletken dalga kılavuzlarının modellenmesi, üretimi ve karakterizasyonu projede incelenen diger önemli konularıdır. Tanı ve analiz sonuçları, aygıt uygulamalarında kullanılan malzemelerin seçimi için gerekli altyapıyı oluşturulmuştur. Projenin son aşamasında elektronik ve optik açıdan en iyi özelliklere sahip nanokristalleri içeren örneklerin kullanıldığı LED’ ler üretilip bu aygıtların elektronik uygulamalar açısından özellikleri incelenmiştir. Proje başlangıçta önerilen hedeflere büyük ölçüde ulaşılmıştır. Elde edilen sonuçlar yayın ve bildiri olarak yayınlanmış ya da yayınlanmak üzere hazırlanmıştır. Projenin amaçlarından bir tanesi de Türk-İtalyan işbirliğini artırmak ve yeni projeler oluşturmaktır. Bu işbirliğinin bir sonucu olarak 8-10 Aralık 201o tarihinde İstanbul’da büyük bir çalıştay düzenlenmektedir. Ayrıca Italyan cnr ile birlikte bir fp7 projesi hazırlanmaktadır

Stress evolution of Ge nanocrystals in dielectric matrices

Germanium nanocrystals (Ge NCs) embedded in single and multilayer silicon oxide and silicon nitride matrices have been synthesized using plasma enhanced chemical vapor deposition followed by conventional furnace annealing or rapid thermal processing in N-2 ambient. Compositions of the films were determined by Rutherford backscattering spectrometry and x-ray photoelectron spectroscopy. The formation of NCs under suitable process conditions was observed with high resolution transmission electron microscope micrographs and Raman spectroscopy. Stress measurements were done using Raman shifts of the Ge optical phonon line at 300.7 cm(-1). The effect of the embedding matrix and annealing methods on Ge NC formation were investigated. In addition to Ge NCs in single layer samples, the stress on Ge NCs in multilayer samples was also analyzed. Multilayers of Ge NCs in a silicon nitride matrix separated by dielectric buffer layers to control the size and density of NCs were fabricated. Multilayers consisted of SiNy:Ge ultrathin films sandwiched between either SiO2 or Si3N4 by the proper choice of buffer material. We demonstrated that it is possible to tune the stress state of Ge NCs from compressive to tensile, a desirable property for optoelectronic applications. We also observed that there is a correlation between the stress and the crystallization threshold in which the compressive stress enhances the crystallization, while the tensile stress suppresses the process