Physics of bioluminescent light transport in tissue
Doku içinde biyolüminesans ışık taşınımının fiziği
- Tez No: 325491
- Danışmanlar: DOÇ. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biyoteknoloji, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Biophysics, Biotechnology, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Eğitimi Bilim Dalı
- 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
- Physics of higher spin fields
Yüksek spinli alanların fiziği
OZAN SARGIN
Doktora
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALEV DEVRİM GÜÇLÜ
- 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
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Physics of diffuse optical imaging
Diffüz optik görüntülemenin fiziği
NASİRE ULUÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Küre biçimli tanklardaki sıvı çalkantısının modellenmesi
Modelling of sloshing for spherical tanks
MUSTAFA DENİZ İTİBAR
Doktora
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKıyı Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NECATİ ERDEM ÜNAL
- Makina halılarının yapısal özellikleri ile mekanik etkiler karşısındaki davranış özellikleri üzerine bir araştırma
The physics of woven carpets
ÖMER BERK BERKALP
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMEL ÖNDER