Optik tuzaklama düzeneğine hassas konum belirleme ünitesi entegrasyonu ve düzenek otomasyonu
Sensitive position detection unit integration to optical trapping setup and setup automation
- Tez No: 334778
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ EROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Optik tuzak, kuadrant fotodiyot, hassas konum belirleme, Optical trapping, quadrant photodiode, sensitive position detection
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Osmangazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Atom ve Molekül Fiziği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Optik tuzaklama, 1986 yılında Arthur Ashkin ve meslektaşları tarafından; şiddet gradyentine sahip tek bir lazer ışınının yüksek nümerik açıklıklı mikroskop objektifi tarafından odaklandıktan sonra odak düzlemi civarındaki mikroskobik parçacıkları tuzaklaması sonucu keşfedildi.Optik tuzaklama düzeneği kullanılarak, pikonewton hassasiyetinde kuvvet ve nanometre hassasiyetinde yer değiştirme ölçümleri yapmak mümkündür. Sahip olduğu kuvvet ve konum hassasiyeti sayesinde optik tuzaklama tekniği tek moleküllerin mekanik özelliklerinin araştırmaları için vazgeçilmez bir teknik haline gelmiştir. Optik tuzaklama ile moleküler manipülasyonu gerçekleştirmek üzere incelenmek istenen moleküller, özellikleri uygun şekilde seçilmiş olan ve çapları mikrometreler mertebesindeki mikroskobik boncuklara biyokimyasal yöntemlerle bağlanırlar. Mikroskobik boncuklar tuzaklanarak üzerlerine etkiyen tuzaklama kuvvetini (mekanik uyarı) bağlandıkları moleküle iletirler. Tuzaklanmış bir mikroskobik boncuk üzerine etkiyen tuzaklama kuvvetine ilaveten içinde bulunduğu sulu ortam molekülleri ile termal etkileşmesinden dolayı maruz kaldığı Brownian hareketi nedeniyle konumundaki çok küçük sapmalar, boncuktan saçılan ışının fotodedektör üzerine düşürülmesiyle ölçülebilir. Böylece elde edilen konum değişimi verisi aracılığıyla güç spektrumu elde edilerek kuvvet kalibrasyonu yapılır.Bu tez çalışmasıyla, kurulumu gerçekleştirilmiş olan kararlı bir optik tuzaklama düzeneğine hassas konum belirleme ünitesinin entegrasyonu yapılmıştır. Tuzaklanmış parçacığın konum verisi, parçacıktan saçılan lazer ışınlarının kuadrant fotodiyot üzerine düşürülmesiyle elde edilir. LabVIEW ile yazılan bir otomasyon programı sayesinde kuadrant fotodiyot kontrolörü ile toplanan veriler eş zamanlı olarak bilgisayara aktarılarak istenen formatta depolanır. Böylece tuzaklanmış parçacığın anlık konum bilgisi elde edilirken bu bilgiden faydalanarak tuzak karakterizasyonunu yapmak da mümkündür.
Özet (Çeviri)
Optical trapping is the trapping of microscopic particles on the focal plane of a high numerical aperture objective by using a single laser beam with intensity gradient, and it was discovered by Arthur Ashkin and his colleagues in 1986.It is possible to do force measurements in piconewton accuracy and position measurements in nanometer accuracy by using optical trapping setup. Because of the force and position resolution of the optical trapping technique, this technique has become an indispensable tool for the investigation of mechanical properties of single molecules. To conduct molecular manipulation by using optical trapping, the molecules under investigation are attached to suitably chosen microscopic beads, with diameter in micrometer dimension, using biochemical protocols. Microscopic beads are trapped and the trapping force (mechanical stimulus) acting on the beads is conveyed to the attached molecules. Small displacements of a trapped microscopic bead due to the trapping force and the Brownian motion, which is caused by thermal interaction of the bead with medium molecules, can be measured by detecting the scattered light on a photodiode. Thus, the force calibration is done using the power spectrum obtained by the acquired position data.In this thesis study, the integration of a sensitive position detection unit in a stable optical trap setup is carried out. The position data of the trapped particle is obtained by means of the detection of the scattered light from the particle using a quadrant photodiode. An automation program written in LabVIEW is used to transfer and store data, collected by quadrant photodiode controller, in a computer. Hence the instant position data of the trapped particle is obtained, and by using this data it is possible to do the trap characterization.
Benzer Tezler
- Kararlı bir optik tuzaklama düzeneğinin tasarımı ve kurulumu
Design and foundation of a stable optical trap setup
SEVİNÇ GÜNDÜZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ EROĞLU
- Sorting of biological cells in a microfluidic channel using holographic optical tweezers combined with raman spectroscopy
Biyolojik hücrelerin holografik optik tuzaklama ve raman spektroskopi kullanılarak bir mikroakışkan kanal içerisinde ayrıştırılması
UĞUR PARLATAN
Doktora
İngilizce
2017
Biyofizikİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY BAŞAR
- Structural, electrical and optical characterization of N-and Si-implanted GaSe single crystal grown by Bridgman method
Bridgman yöntemi ile büyütülen N-ve Si-ekilmiş GaSe tek kristallerinin yapısal, elektriksel ve optik karakterizasyonu
ORHAN KARABULUT
Doktora
İngilizce
2003
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BÜLENT AKINOĞLU
DOÇ. DR. MEHMET PARLAK
- Isısal uyarımlı iletkenlik metodu ve tabakalı tek kristal yapılı yarıiletkenlerdeki uygulaması
Thermally stimulated conductivity (tsc) method and its application on layered single semiconductors
HÜSEYİN KAVAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2006
Fizik ve Fizik MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALUK ŞAFAK
- Construction of holographic optical tweezers set-up
Holografik optik cımbızlama seti yapımı
NIMA BAVILI
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNAY BAŞAR