Design and development of a microfluidic device to monitor iron binding dynamics in iron transport proteins
Demir bağlayan proteinlerin demir bağlama dinamiğinin gözlemlenmesi için mikroflüidik cihaz tasarlanması ve geliştirilmesi
- Tez No: 420277
- Danışmanlar: PROF. DR. CANAN ATILGAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2015
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Demir moleküllerinin insan ve diğer organizmaların metabolizması için öneminden dolayı, proteinlerin demir bağlama mekanizması oldukça merak uyandıran bir çalışma konusudur. Organizmalar, bulunduğu çevreden demiri yakalayabilmek için farklı mekanizmalar geliştirmiştir. Bu mekanizmaların çok kolay ve hızlı bir şekilde gerçekleştiği bilinsede, bu reaksiyonların kinetic ölçümleriyle ilgili fazla bilgi bulunmamaktadır. Bu çalışmada, farklı çevresel koşulların demir – protein kinetiği üzerindeki etkilerini hesaplamak amacıyla, insanlardaki ve bakterilerdeki demir bağlayan proteinlerin (DBP) kinetik sabitlerini ölçebilmek için mikroflüidik bir cihaz tasarlandı ve geliştirildi. Çalışma, demir bağlayan proteinlerin reaksiyon hızlarının ölçerek bu alana katkıda bulunmayı hedeflemiştir. Öncelikle verimli bir karıştırma kompartmanı içeren mikroflüidik çip, PMMA ve PDMS malzemeleri kullanılarak üretilmiştir. İki tasarımda yeşil bromokresol – asetik asit reaksiyonu ile test edilmiştir. Bu reaksiyon pH değeri düşürüldükçe önce maviden yeşile, daha sonra yeşilden sarıya doğru bir renk değişikliği göstermektedir. Reaksiyon yüksek çözünürlüklü kamera ile kaydedilmiştir. Reaksiyonun bu renk değiştirme özelliği, karıştırma kompartmanında gerçekleşen toplam kütle transferini görüntüleyip, ölü zamanı belirlemek amacıyla kullanılmıştır. ANSYS Fluent programı kullanılarak daha geliştirilmiş geometriler önerilmiştir. Ayrıca, mikroflüidik cihazda demir bağlama dinamiğinin ölçümlerinde kullanılacak olan bakteriyal DBP ticari olarak satılmadığı için, bu protein rekombinant DNA teknolojisi kullanılarak sentezlenmiş ve saflaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
Iron binding mechanisms of proteins are riveting studies because of the great importance of iron molecules for the metabolism of humans and other organisms. Organisms have developed different mechanisms to catch iron from the environment. Although it is known that this mechanism is rapid and efficient, there is lack of kinetic rate data under different environmental conditions to explain the details of the mechanism. In this dissertation, a microfluidic device was designed and developed to measure iron binding constants in ferric binding proteins of humans (Transferrin) and bacteria (Haemophilus Influenzae Ferric Binding Protein (FBP)), to assess the effect of different environmental conditions on the kinetics of iron – protein association. This study aims to contribute the field by providing a cheap and efficient experimental setup that measures reaction rates of iron binding proteins. Firstly, a microfluidic chip housing an effective mixing component was designed and fabricated by using PMMA and PDMS as a material. Both designs were tested by using bromocresol green – acetic acid reactions, where the color change from blue to green and from green to yellow can be observed by lowering the pH. The reaction was monitored with high resolution camera. Color changing property of the reaction was used to illustrate total mass transfer in the mixing chamber to determine dead time. Using ANSYS Fluent software these geometries were modified and improved designs were suggested. Secondly, because the bacterial FBP is not commercially available, it was expressed and purified by using recombinant DNA technology for monitoring iron binding dynamics in the microfluidic device as future work.
Benzer Tezler
- İzmir'de bazı yolların kapatılarak yaya bölgeleri oluşturma da kent peyzajını geliştirme açısından yeniden planlanması üzerinde araştırmalar
Başlık çevirisi yok
BAHAR TÜRKYILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
- Ağızlık açma mekanizmalarının tasarımı
Başlık çevirisi yok
RECEP EREN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiUludağ ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİL R. ALPAY
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- İki katlı pamuk ipliklerinden dokunan kumaşlarda örgüye bağlı olarak maksimum atkı sıklığının değişimi üzerinde bir araştırma
Başlık çevirisi yok
MELTEM ASLI NARTER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜNGÖR BAŞER
- Küçük Yamanlar tepesi örneğinde kent yakın çevresinde rekreasyon alanı düzenleme projesi
Başlık çevirisi yok
NİHAN BULGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Şehircilik ve Bölge PlanlamaEge ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLÇİN ASLANBOĞA