Geri Dön

Physics of bioluminescent light transport in tissue

Doku içinde biyolüminesans ışık taşınımının fiziği

  1. Tez No: 325491
  2. Yazar: AYTAÇ DEMİRKIRAN
  3. Danışmanlar: DOÇ. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Biyoteknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biophysics, Biotechnology, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2012
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Fizik Eğitimi Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Bu tezin temel hedefleri, biyolojik doku içinde biyolüminesans ışık taşınımının fiziğini araştırmak ve tanımlamak, biyolüminesans tomografi kaynak yapılandırmasını incelemek ve tümör biyolüminesansından çıkan ışık şiddetini zamana göre formüle etmektir. Bölüm 1 medikal görüntülemenin tarihini, biyolüminesans olgusunu, biyoluminesans görüntülemeyi ve soğrulma ve saçılma temelinde dokuların optik özelliklerini içermektedir. Bölüm 2 biyolojik dokularda foton yayılımı için en çok başvurulan yöntem olan Işınımsal Taşıma Teorisini sunmaktadır. Bu bölümde ışınımsal taşıma denkleminin elde edilmesini ayrıntılı şekilde bulabilirsiniz. Ayrıca, ışınımsal taşıma denklemine difüzyon yaklaşımı uygulayarak difüzyon denklemini de türeteceğiz. Bölüm 3 biyolüminesans tomografi için genel matematiksel yapıyı incelemektedir: Doğru ve ters problem, sonlu elemanlar yöntemi, biyolüminesans tomografi kaynak yapılandırması, en küçük kareler minimizasyonu, Tikhonov düzenlemesi ve Newton-Raphson tekrarlama yöntemi. Bu bölümde, geleneksel olarak, biyolüminesans ışık şiddetinin zamana göre değişmediğini, konuma göre değiştiğini farzedeceğiz. Fakat gerçek ölçümlerde, lüsiferaz etkinliğinden üretilen ışık şiddeti lüsiferin konsantrasyonuna doğal olarak bağlılık göstermektedir. Bu amaçla, Bölüm 4 tümör biyolüminesansından çıkan ışık şiddetini zamana göre formüle etmek için 2-bölmeli bir farmakokinetik model içermektedir. Bu bölümde, tomografik kaynak yapılandırmada kullanılabilecek, transgenik bir fareye karın zarından enjekte edilen lüsiferin konsantrasyonu ile farenin içindeki tümörden üretilen ışık şiddetini zamana göre ilişkilendiren bir formül türeteceğiz.

Özet (Çeviri)

The main objectives of this thesis are to investigate and describe the physics of bioluminescent light transport in biological tissues, analyze the bioluminescence tomography (BLT) source reconstruction, and formulate the light intensity from tumor bioluminescence as a function of time. Chapter 1 gives some introductory information on history of medical imaging, bioluminescence phenomenon, bioluminescence imaging (BLI), and tissue optical properties in the sense of absorption and scattering. Chapter 2 introduces the Radiative Transfer Theory which is the most widely applied method for photon transport in biological tissues. In this chapter, you can ¯nd the derivation of theradiative transfer equation (RTE) in detail. We also derive the diffusion equation (DE) by making a diffusion approximation (DA) to the RTE. Chapter 3 analyzes the general mathematical framework for BLT: Forward and inverse problem, finite element method (FEM), the BLT source reconstruction method, least-squares minimization, Tikhonovregularization, and Newton-Raphson iteration method. In this chapter, we assume conventionally that the bioluminescent light intensity does not vary with respect to time, but varies with respect to position. However, in real measurements, the lightintensity from luciferase activity naturally depends on luciferin concentration. For this aim, Chapter 4 includes a 2-Compartment pharmacokinetic model to formulatethe light intensity from tumor bioluminescence with respect to time. We derive a formulation which relates luciferin concentration injected via intraperitoneally to a transgenic mouse and the light intensity produced from tumor bioluminescence within the mouse, which can be used on the tomographic source reconstruction.

Benzer Tezler

  1. Physics of higher spin fields

    Yüksek spinli alanların fiziği

    OZAN SARGIN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALEV DEVRİM GÜÇLÜ

  2. Physics of nonradiative energy transfer in the complex media of 0D, 2D and 3D materials

    0, 2 ve 3 boyutlu malzemelerin oluşturduğu karmaşık yapılarda ışınımsız enerji transferinin fiziği

    AYDAN YELTİK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR

  3. Physics of diffuse optical imaging

    Diffüz optik görüntülemenin fiziği

    NASİRE ULUÇ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ

  4. Küre biçimli tanklardaki sıvı çalkantısının modellenmesi

    Modelling of sloshing for spherical tanks

    MUSTAFA DENİZ İTİBAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. NECATİ ERDEM ÜNAL

  5. Makina halılarının yapısal özellikleri ile mekanik etkiler karşısındaki davranış özellikleri üzerine bir araştırma

    The physics of woven carpets

    ÖMER BERK BERKALP

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EMEL ÖNDER