KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi / 2026 / Cilt: 7 Sayı: 1

Nanoçiçek Yapılarından Salınan Bakır İyonlarının Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) Larvalarında Biyoakümülasyonu: Bir ICP-MS Çalışması

Bioaccumulation of Copper Ions from Nanoflowers in Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) Larvae: An ICP-MS Study

Cevahir Altınkaynak(NEVSEHIR HACI BEKTAS VELI UNIVERSITY)0000-0003-0082-8521
Ata Eskin(NEVSEHIR HACI BEKTAS VELI UNIVERSITY)0000-0002-7953-654X
Murat Ekremoğlu(ISTINYE UNIVERSITY)0000-0002-8355-7052
Nalan Özdemir(ERCIYES UNIVERSITY)0000-0002-8930-5198
Sayfa
15–23
Yayın Tarihi
2026-06-30
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Bulgular, nanoyapılı materyallerin karasal ekosistemlerde oluşturabileceği potansiyel ekotoksikolojik risklere dair önemli bilgiler sunmaktadır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Farklı endüstrilerde mühendislik ürünü nanomalzemelerin kullanımının artması, bu materyallerin çevresel kaderi ve hedef dışı organizmalarda potansiyel biyobirikimi konusunda endişeleri beraberinde getirmiştir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Larvalar, kontrollü laboratuvar koşulları altında farklı nanoçiçek dozlarına (2, 5, 10 ve 50 µg/10 µL) maruz bırakılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Bulgular, nanoyapılı materyallerin karasal ekosistemlerde oluşturabileceği potansiyel ekotoksikolojik risklere dair önemli bilgiler sunmaktadır.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Bakır Nanoçiçekler · Tenebrio molitor · Biyobirikim

Özet

Farklı endüstrilerde mühendislik ürünü nanomalzemelerin kullanımının artması, bu materyallerin çevresel kaderi ve hedef dışı organizmalarda potansiyel biyobirikimi konusunda endişeleri beraberinde getirmiştir. Bu çalışmada, ekolojik açıdan önemli bir model organizma olan Tenebrio molitor larvalarında (Coleoptera: Tenebrionidae) bakır bazlı nanoçiçeklerden türeyen bakır iyonlarının biyobirikimi araştırılmıştır. Larvalar, kontrollü laboratuvar koşulları altında farklı nanoçiçek dozlarına (2, 5, 10 ve 50 µg/10 µL) maruz bırakılmıştır. Maruziyet süresinin sonunda (24 saat), larvaların dökülen deri örneklerinde bakır içeriği İndüktif Eşleşmeli Plazma Kütle Spektrometrisi (ICP-MS) kullanılarak nicel olarak analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, muamele edilen larvalarda kontrol grubuna kıyasla dokularda anlamlı düzeyde bakır birikimi gerçekleştiğini göstermiştir. Bu durum, nanoçiçeklerin ağır metaller için biyoyararlanabilir bir kaynak olabileceğini ortaya koymaktadır. Bulgular, nanoyapılı materyallerin karasal ekosistemlerde oluşturabileceği potansiyel ekotoksikolojik risklere dair önemli bilgiler sunmaktadır. Ayrıca çalışmada, artan dozlara bağlı olarak bakır bazlı nanoçiçeklerin larvalardaki su ve kül içerikleri üzerindeki etkileri de incelenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, su içeriği yüzdesinde kontrol grubuna kıyasla anlamlı bir değişiklik gözlenmezken, 2 µg/10 µL ve 50 µg/10 µL dozlarına maruz bırakılan larvalarda kül içeriği yüzdesinde anlamlı bir azalma olduğu tespit edilmiştir.

Abstract

The increasing use of engineered nanomaterials across various industries has raised concerns regarding their environmental fate and the potential for unintended bioaccumulation in non-target organisms. In this study, the bioaccumulation of copper ions derived from copper-based nanoflowers was investigated in the larvae of Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae), an ecologically significant model organism. The larvae were exposed to different doses of nanoflowers (2, 5, 10, and 50 µg/10 µL) under controlled laboratory conditions. At the end of the exposure period (24 h), copper content in the larval shed skin was quantitatively analyzed using Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS). The results demonstrated a significant accumulation of copper in the tissues of treated larvae compared to the control group, indicating that nanoflowers may serve as a bioavailable source of heavy metals. These findings provide important insights into the potential ecotoxicological risks posed by nanostructured materials in terrestrial ecosystems. Additionally, the study examined the effects of increasing nanoflower doses on the water and ash content of the larvae. The results showed no significant change in water content compared to the control group; however, a significant decrease in ash content was observed in larvae exposed to 2 µg/10 µL and 50 µg/10 µL doses.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

Altınkaynak, C., Eskin, A., Ekremoğlu, M., Özdemir, N. (2026). Nanoçiçek Yapılarından Salınan Bakır İyonlarının Tenebrio molitor (Coleoptera: Tenebrionidae) Larvalarında Biyoakümülasyonu: Bir ICP-MS Çalışması. Recep Tayyip Erdoğan Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi, Cilt: 7 Sayı: 1, 15–23. https://doi.org/10.53501/rteufemud.1687076

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (23)

  1. Abbasi, F., Samaei, M.R., Hashemi, H., Savardashtak, A.I., Azhdarpoor, A., Fallahi, M.J., Jalili, M., and Billet, S. (2021). The toxicity of SiO2 NPs on cell proliferation and cellular uptake of human lung fibroblastic cell line during the variation of calcination temperature and its modeling by artificial neural network. Journal of Environmental Health Science and Engineering, 19, 985-995. https://doi.org/10.1007/s40201-021-00663-4
  2. AOAC (2005) Official methods of analysis of AOAC International. Official Methods of Analysis of AOAC International, in: Hortwitz, W., Latimer, G.W. (Eds.), AOAC. AOAC International, Maryland, USA
  3. Chen, Q., Riviere, J.E., Lin, Z. (2022). Toxicokinetics, dose–response, and risk assessment of nanomaterials: Methodology, challenges, and future perspectives. Wiley Interdisciplinary Reviews: Nanomedicine and Nanobiotechnology, 14(6), e1808. https://doi.org/10.1002/wnan.1808
  4. Costa, F.P. da, Cipolatti, E.P., Junior, A.F., Henriques, R.O. (2022). Nanoflowers: A new approach of enzyme immobilization. The Chemical Record, 22(4), e202100293. https://doi.org/10.1002/tcr.202100293
  5. Coutris, C., Joner, E.J., Oughton, D.H. (2012). Aging and soil organic matter content affect the fate of silver nanoparticles in soil. Science of The Total Environment, 420, 327–333. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2012.01.027
  6. Diez-Ortiz, M., Lahive, E., George, S., Schure, A.T., Gestel, C.A.M.V., Jurkschat, K., Svendsen, C., Spurgeon, D.J. (2015). Short-term soil bioassays may not reveal the full toxicity potential for nanomaterials; bioavailability and toxicity of silver ions (AgNO₃) and silver nanoparticles to earthworm Eisenia fetida in long-term aged soils. Environmental Pollution, 203, 191–198. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2015.03.033
  7. Eskin, A. (2017). Çinko oksit (ZnO) ve gümüş (Ag) nanopartiküllerinin Galleria mellonella (L.) (Lepidoptera: Pyralidae) üzerindeki toksik etkilerinin belirlenmesi. Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Anabilim Dalı, Doktora Tezi, İstanbul, Türkiye.
  8. Eskin, A., Altinkaynak, C., Türk, M., Özdemir, N. (2020). Fluorescent copper phosphate nanoflowers: A novel toxicity investigation study based on Tenebrio molitor Linnaeus, 1758 (Coleoptera: Tenebrionidae) larvae. Bitlis Eren University Journal of Science and Technology, 9(3), 975–984. https://doi.org/10.17798/bitlisfen.597483
  9. Eskin, A., Nurullahoğlu, Z.U. (2022a). Effects of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) on the biology of Galleria mellonella L. (Lepidoptera: Pyralidae). The Journal of Basic and Applied Zoology, 83(1), 54. https://doi.org/10.1186/s41936-022-00318-2
  10. Eskin, A., Ekremoglu, M., Altinkaynak, C. (2022b). Effects of organic-inorganic hybrid nanoflowers’ framework on hemocytes and enzymatic responses of the model organism, Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae). International Journal of Tropical Insect Science, 42, 333–344. https://doi.org/10.1007/s42690-021-00551-2
  11. Eskin, A. and Özer, O.C. (2025). Impact of silicon dioxide nanoparticles on nutritional composition of edible insect: Galleria mellonella (Lepidoptera: Pyralidae) larvae. Sakarya University Journal of Science, 29(2), 180–190. https://doi.org/10.16984/saufenbilder.1619116
  12. Ge, J., Lei, J., Zare, R.N. (2012). Protein–inorganic hybrid nanoflowers. Nature Nanotechnology, 7, 428–432. https://doi.org/10.1038/nnano.2012.80
  13. Gutiérrez de la Rosa, S.Y., Muñiz Diaz, R., Villalobos Gutiérrez, P.T., Patakfalvi, R., Gutiérrez Coronado, Ó. (2022). Functionalized platinum nanoparticles with biomedical applications. International Journal of Molecular Sciences, 23(16), 9404. https://doi.org/10.3390/ijms23169404
  14. Helioevaara, K. And Vaeisaenen, R. (1990). Concentrations of heavy metals in the food, faeces, adults, and empty cocoons of Neodiprion sertifer (Hymenoptera, Diprionidae). Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology, 45(1), 13-18. https://doi.org/10.1007/BF01701822.
  15. Jafari-Nodoushan, H., Mojtabavi, S., Faramarzi, M.A., Samadi, N. (2022). Organic-inorganic hybrid nanoflowers: The known, the unknown, and the future. Advances in Colloid and Interface Science, 309, 1-49. https://doi.org/10.1016/j.cis.2022.102780.
  16. Jones, D.E., Gogal Jr, R.M., Nader, P.B. and Holladay, S.D. (2005). Organochlorine detection in the shed skins of snakes. Ecotoxicology and Environmental Safety, 60(3), 282–287. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2004.10.007.
  17. Jones, D.E. and Holladay, S.D. (2006). Excretion of three heavy metals in the shed skin of exposed corn snakes (Elaphe guttata). Ecotoxicology and Environmental Safety, 64(2), 221–225. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2005.03.018.
  18. Khodaparast, Z., Gestel, C.A.M.V., Papadiamantis, A.G., Gonçalves, S.F., Lynch, I., Loureiro, S. (2021). Toxicokinetics of silver nanoparticles in the mealworm Tenebrio molitor exposed via soil or food. Science of The Total Environment, 777, 146071. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.146071.
  19. Lee, S.J., Jang, H., Lee, D.N. (2023). Recent advances in nanoflowers: Compositional and structural diversification for potential applications. Nanoscale Advances, 5(19), 5165–5213. https://doi.org/10.1039/D3NA00163F
  20. Niżnik, Ł., Noga, M., Kobylarz, D., Frydrych, A., Krośniak, A., Kapka-Skrzypczak, L., Jurowski, K. (2024). Gold nanoparticles (AuNPs)-toxicity, safety and green synthesis: A critical review. International Journal of Molecular Sciences, 25(7), 4057. https://doi.org/10.3390/ijms25074057
  21. O’Donnell, M. (2008). Insect excretory mechanisms. Advances in Insect Physiology, 35, 1-122. https://doi.org/10.1016/S0065-2806(08)00001-5
  22. Perwez, M., Lau, S.Y., Hussain, D., Anboo, S., Arshad, M., Thakur, P. (2023). Nanozymes and nanoflower: Physiochemical properties, mechanism and biomedical applications. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 225, 113241. https://doi.org/10.1016/j.colsurfb.2023.113241
  23. Samsa, C.G., Tuncer, D.T., Altinkaynak, C. (2025). Development of a simple horseradish peroxidase-linked hybrid conjugates system for sensitive detection of alpha-fetoprotein. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers and Materials, 35, 187–195. https://doi.org/10.1007/s10904-025-02845-1