Farklı dalga boylarında diyot lazerler kullanılarak renalhücreli karsinom (RCC) tümör dokusunun optik karakterizasyonu
Optical characterization of renal cell carcinoma (RCC) tumortissue using diode lasers at different wavelengths
- Tez No: 1012156
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KÜÇÜKKARA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Onkoloji, Biyofizik, Physics and Physics Engineering, Oncology, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, renal hücreli karsinom (RCC) dokusunun optik özelliklerine farklı dalga boylarının ve lazer modlarının etkisi deneysel olarak araştırılmıştır. Çalışmanın amacı, RCC dokusunun absorpsiyon katsayısı (μa), saçılma katsayısı (μs), faz fonksiyonu kozini (g) ve indirgenmiş saçılma katsayısı (μs′) gibi temel optik parametrelerinin hem sürekli dalga (CW) hem de darbeli (pulse, 1000 ms) lazer ile ışınlama altında nasıl davrandığını belirlemek ve lazer–doku etkileşim mekanizmalarını anlamaktır. Ölçümler 637 nm, 785 nm ve 850 nm dalga boylarında gerçekleştirilmiş, optik parametreler Integrating Sphere yöntemi ile elde edilen yansıma ve iletim verilerinin Inverse Adding-Doubling (IAD) algoritması kullanılarak hesaplanmasıyla belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre 637 nm'de absorpsiyonun baskın olduğu ve saçılmanın yüksek seviyede seyrettiği görülmüş; lazer modunun bu dalga boyunda optik transport üzerinde sınırlı etkisi olduğu belirlenmiştir. 785 nm'de absorpsiyonun azalmasıyla doku daha geçirgen hale gelirken, pulse modun indirgenmiş saçılma katsayısı (μs′) üzerinde belirgin artışa yol açtığı gözlenmiştir. 850 nm'de ise düşük-orta absorpsiyon, ileri yönlü saçılma ve yüksek penetrasyon derinliği kaydedilmiş; pulse modun μs′ değerlerini anlamlı derecede artırdığı tespit edilmiştir. Dalga boyu ve lazer modunun optik parametreler üzerindeki etkisini incelemek için iki yönlü ANOVA analizi uygulanmış; μa, μs ve g parametrelerinde istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmamıştır (p > 0.05). Buna karşın μs′ parametresi için lazer modunun etkisi anlamlı çıkmıştır (p = 0.0286). Pulse modun tüm dalga boylarında μs′ değerini sistematik olarak artırdığı görülmüş olup, bu durum doku mikro-yapısında saçılmanın yönlülüğünü etkileyen biyofiziksel bir mekanizmaya işaret etmektedir. Sonuç olarak, RCC dokusunun optik özellikleri dalga boyuna bağlı anlamlı bir değişkenlik göstermemekte, ancak ışık transport davranışını belirleyen en kritik parametre olan μs′ üzerinde lazer moduna bağlı anlamlı bir değişim meydana gelmektedir. Bu bulgu, lazer tabanlı tedavilerin planlanması, fotodinamik terapi doz hesaplamaları ve optik görüntüleme yöntemlerinin geliştirilmesi için önemli bir temel sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This study investigates how the optical properties of renal cell carcinoma (RCC) tissue vary under different wavelengths and laser irradiation modes. The aim is to determine the variations in key optical parameters—absorption coefficient (μa), scattering coefficient (μs), anisotropy factor (g), and reduced scattering coefficient (μs′)—under continuous-wave (CW) and pulsed (1000 ms) laser exposure, and to better understand the mechanisms of laser–tissue interaction. Measurements were conducted at wavelengths of 637 nm, 785 nm, and 850 nm. Optical parameters were obtained using the Integrating Sphere technique and calculated through the Inverse Adding-Doubling (IAD) algorithm based on reflectance and transmittance data. Results showed that at 637 nm, absorption was dominant and scattering remained high, with laser mode having limited influence on optical transport. At 785 nm, reduced absorption resulted in higher tissue transparency, and pulsed irradiation caused a notable increase in the reduced scattering coefficient (μs′). At 850 nm, low-to-moderate absorption and strong forward scattering were observed, along with deeper light penetration; the pulsed mode significantly increased μs′ compared to CW. A two-way ANOVA was performed to assess the effects of wavelength and laser mode on optical parameters. No statistically significant differences were found for μa, μs, or g (p > 0.05). However, the effect of laser mode on μs′ was significant (p = 0.0286), indicating that pulsed irradiation systematically increases μs′ across all wavelengths. This suggests a biophysical mechanism in which pulse-mode illumination alters tissue microstructure and scattering directionality. In conclusion, the optical properties of RCC tissue vary significantly with wavelength; however, laser mode does not have a statistically significant effect on µs, which is one of the key parameters governing light transport in tissue.
Benzer Tezler
- Plasmonic metamaterial based structures for designing of multiband and thermally tunable light absorbers, multiple thermal infrared emitter, and high-contrast asymmetric transmission optical diode
Çoklu bant ve termal ayarlanabilir ışık soğurucuları, çoklu termal kızılötesi yayıcı ve yüksek karşıtlıklı asimetrik iletim optik diyot tasarımı için plazmonik metamalzeme tabanlı yapılar
ATAOLLAH KALANTARI OSGOUEI
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKMEL ÖZBAY
- Preparation of degredable film structures sensitive to lighttherapy and examining their effectiveness
Işık tedavisine duyarlı ince film yapılarının hazırlanması ve etkinliğinin incelenmesi
ÖZLEM YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Biyomühendislikİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİDEM ŞEN KARAMAN
DOÇ. DR. NERMİN TOPALOĞLU AVŞAR
- Kip (MOD) kilitlemeli ve Q-anahtarlamalı diyot lazer üretimi
Mode locked and Q-switched laser diode fabrication
ÇAĞLAR DUMAN
Doktora
Türkçe
2014
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT ÇAKMAK
- Yarı iletken diyot lazerin çevresel uygulamaları
Environmental applications of semiconductor diode laser
BARIŞ POLAT
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiMersin ÜniversitesiNanoteknoloji ve İleri Malzemeler Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM KÜÇÜKKARA
PROF. DR. NADİR DİZGE
- Graphene Mode-locked and Kerr-lens Mode-locked Operations of Cr3+:LiSAF Lasers Near 850 nm and Tm3+:YLF Lasers Near 2300 nm
Grafen ile kip-kilitleme ve Kerr-odaklı kip-kilitleme yöntemleri kullanılarak darbe üretilen 850 nm civarinda çalişan Cr3+:LiSAF ve 2300 nm civarinda çalişan Tm3+:YLF laserleri
FERDA CANBAZ
Doktora
İngilizce
2018
Bilim ve TeknolojiKoç ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPHAN SENNAROĞLU