Development of a Photoacoustic Microscopy System
Fotoakustik mikroskop geliştirilmesi
- Tez No: 325493
- Danışmanlar: DOÇ. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2012
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Bölümü
- Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 87
Özet
Fotoakustik mikroskop araştırmaları, anjiyogenez ve melanoma gibi derialtı kötü huylu tümör göntülenmesinde, diabet, hipertansiyon gibi metabolik hastalıkların etkilerinin ortaya çıkarılmasında, tedavinin değerlendirilmesinde, yara iyileşmesinin takibinde, beyin görüntülenmesi ve haritalanmasında görüntülenme yöntemi olarak umut verici sonuçlar vaadetmektedir. Fotoakustik mikroskopta kullanılan lazerin, darbe süresi, enerjisi, atımların tekrar sıklığı gibi parametreleri fotoakustik sinyalin genliğini, kalitesini, veri edinme hızını ve dolaylı olarak uzaysal çözünürlüğünü etkilemektedir. Literatürde fotoakustik mikroskop araştırmalarında kullanılan lazerler sıklıkla Q-anahtarlı, düşük güçlü diyot lazerler, ve son zamanlarda fiber lazerlerdir. Lazer parametreleri birbirinden bağımsız olarak ayarlanamamaktadır, fakat mikrodolaşım sistemi, hücresel görüntüleme, spektroskopik ölçümler farklı parametreler gerektirmektedir. Bu nedenle özel olarak fotoakustik mikroskop için nanosaniyeler mertebesinde atımlar üreten, 600 nm ile 1300 nm arasındaki dalgaboylarını yayabilen lazer üretilmiştir. Sistem, Yd katkılı salıngaç, iki yükseltgeç, akusto-optik değiştirimci ve sürekli dalgaboyu üretimi için fotonik-kristal fiberden oluşmaktadır. Dalgalar dizisi üzerindeki kontrol, akusto-optik değiştirimciye bağlanan programlanabilir mantık dizileri (FPGA) vasıtasıyla sağlanmaktadır. Tüm sistem fiber entegre olup mekanik etiklere karşı stabildir. Lazer tüm önemli parametrelerinin, atım süresi (1-3 sn), enerji (10 micro joule'e kadar yükseltilebilir), atım sıklıgı (50 kHz- 3 MHz) ayarlanabilir olması sebebiyle eşsizdir. Ultra geniş spektrum sayesinde farklı problar uyarılabilir, yüksek atım sıklığı sayesinde gerçek zamanlı görüntüleme yapılabilir, FPGA devresi sayesinde atım enerjisi ayarlanabilir.
Özet (Çeviri)
Photoacoustic microscopy (PAM), as an imaging modality, has shown promising results in imaging angiogenesis and cutaneous malignancies like melanoma, revealing systemic diseases including diabetes, hypertension, coronary artery, tracing drug efficiency and assessment of therapy, monitoring healing processes such as wound cicatrization, brain imaging and mapping. Clinically, PAM has been emerging as a diagnostic tool. Laser parameters (particularly, pulse duration, pulse energy, pulse repetition frequency (PRF), and pulse-to-pulse stability) affect signal amplitude and quality, data acquisition speed and indirectly, spatial resolution. Lasers used in PAM are typically Q-switched lasers, low-power laser diodes, and recently, fiber lasers. The key laser parameters cannot be adjusted independently of each other, whereas microvasculature and cellular imaging, spectroscopic measurements, e.g., have dfferent requirements. We report an integrated fiber laser system producing nanosecond pulses, covering from 600 nm to 1300 nm, developed specifically for photoacoustic excitation. The system comprises of Yb-doped fiber oscillator and amplifier, an acousto-optic modulator (AOM) and photonic-crystal fiber to generate supercontinuum. Complete control over the pulse train, including generation of non-uniform pulse trains, is achieved via the AOM through custom-developed field-programmable gate-array (FPGA) electronics. The entire system is fiber-integrated; guided-beam-propagation renders it misalignment free and largely immune to mechanical perturbations. The laser is unique in thatall the important parameters are adjustable: pulse duration (1-3 ns), energy (up to 10 µJ), repetition rate (50 kHz - 3 MHz). Different photocoustic imaging probes can be excited with the ultrabroad spectrum, real-time imaging can be performed thanks to its high PRF, and the pulse energy can be adjusted by means of FPGA circuit.
Benzer Tezler
- Development of a novel fiber laser based backward-mode photoacoustic microscopy system and ımage characterization
Fiber lazer tabanli geriye modda fotoakustik mikroskop geliştirilmei ve görüntü karakterizasyonu
MUSTAFA ÜMİT ARABUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
BiyomühendislikBoğaziçi ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZHAN ÖZTÜRK
DOÇ. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- A hybrid optical tweezers and photoacoustic microscopy system
Hibrit optik cımbız ve fotoakustik mikroskop sistemi
ESRA AYTAÇ KİPERGİL
Doktora
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Ultrashort and short pulsed fiber laser development for transparent material processing, imaging and spectroscopy applications
Transparan malzeme işleme, görüntüleme ve spektroskopi amaçlı ultra kısa ve kısa atımlı fiber lazer geliştirilmesi
SEYDİ YAVAŞ
Doktora
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH ÖMER İLDAY
- Derişim ölçümü için optik tabanlı foto akustik sensör geliştirilmesi
Development of optical photoacoustic sensors for concentration measurements
ÖMER FARUK DİNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEge ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAVUZ ÖZTÜRK
- Meme kanseri tedavisinde doksorubisin yüklü melanin nanoparçacıkların kullanımı
Doxorubicin loaded melanin nanoparticles for breast cancer therapy
BUŞRA ÖZLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mühendislik BilimleriTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU