Novel miniaturized sensors for on-site biological and chemical detection
Yerinde biyolojik ve kimyasal tayinine yönelik yeni minyatür algılayıcılar
- Tez No: 436333
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 102
Özet
Minyatür analitik sistemlerdeki gelişmeler, tıbbi tanı, gıda güvenliği, biyosavunma, zırai ve çevresel tarama uygulamalarına yönelik yeni platformları beraberinde getirdi. Bu bağlamdaki başarılı bir cihazdan beklenen başlıca nitelikler arasında taşınabilirlik, hassasiyet, güvenilirlik, kısa sürede sonuç türetebilme, maliyet avantajı ve bağlanabilirlik özellikleri sayılabilir. Bu alanlardaki ilerlemeler sayesinde biyolojik ve kimyasal ajanların laboratuvar koşulları dışında tayin ve analizinin mümkün hale geldiği görülmektedir. Bu çalışmada, yerinde biyolojik ve kimyasal tayinine yönelik, yüzey plazmon rezonansı algılama ve kızılötesi emilim spektroskopisine dayalı minyatür algılayıcı tasarımları üzerine odaklandık. Kırınım ağı eşlemeli yüzey plazmon rezonansı yüzeyiyle düzlemsel bir fotodiyotu birleştirerek tümleşik refraktometrik algılayıcı geliştirdik. Bu algılayıcı mekanizmasının yüksek tümleştirme yoğunluklu yonga üstü laboratuvar tasarımlarında uygulama alanı bulması öngörülmektedir. Yonga üstü laboratuvar sistemlerinin hasta başı tarama uygulamalarında kullanımına katkı sağlama amacıyla, akıllı telefon tabanlı bir yüzey plazmon rezonansı görüntüleme platformu geliştirdik. Optik veri disklerini kullanarak düşük maliyetli ve hassas kırınım ağı eşlemeli yüzey plazmon rezonansı algılayıcı çipleri ürettik. Sistemin çoklu okuma ve biyomoleküler algılama performansını deneysel olarak ortaya koyduk. Son olarak, cep telefonuyla kızılötesi emilim spektroskopisi ölçümü yapabilen, minyatür bir soğutmasız termal kamera ve özel tasarlanan silikon geçirgenlik kırınım ağını barındıran kompakt bir orta-kızılötesi spektrometresi geliştirdik.
Özet (Çeviri)
The development of miniaturized analytical systems brought several examples of novel platforms for a variety of applications in medical diagnostics, food safety, biodefense, agricultural and environmental monitoring. Portability, sensitivity, reliability, short turn-around-time, cost-efficiency and connectivity are some of the critical assets that successful devices should possess. The advancements in such areas enabled the detection and analysis of biological and chemical agents outside the laboratory settings. In this thesis, we focus on the development of miniaturized sensor designs for on-site biological and chemical detection utilizing surface plasmon resonance sensing and infrared absorption spectroscopy. We proposed an integrated refractometric sensor combining a grating-coupled plasmon resonance surface with a planar photodiode which can find applications in lab-on-a-chip designs with high integration density. In order to address the use of lab-on-a-chip systems in point-of-care testing applications, we have developed a surface plasmon resonance imaging platform integrated with a smartphone. We have fabricated low cost and sensitive grating coupled surface plasmon resonance sensor chips using off-the-shelf optical storage discs. Then we have experimentally shown the capability of multiplexed detection and biomolecular sensing. Finally, we demonstrated infrared absorption spectroscopy on a mobile phone by developing a compact mid-infrared spectrometer that hosts a miniature uncooled thermal camera and a custom-designed silicon transmission diffraction grating.
Benzer Tezler
- Novel approaches for microscale sensing using silicon and graphene based devices
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA BULUT COŞKUN
- MEMS sensor platform for vital monitoring under mri and intraocular pressure measurement
Yaşamsal işaretlerin ve göz içi basıncın ölçülmesine yönelik MEMS basınç ölçer platformunun geliştirilmesi
PARVIZ ZOLFAGHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Energy and QOS aware routing protocols for wireless sensor networks
Başlık çevirisi yok
KEMAL AKKAYA
Doktora
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolUniversity of Maryland Baltimore CountyYRD. DOÇ. DR. MOHAMED YOUNIS
- The design aspects of an optically powered CMOS receiver front-end for electrically isolated applications
Elektriksel yalıtılmış uygulamalar için optik olarak güçlendirilen bir CMOS alıcı ön-ucunun tasarım yönleri
OZAN AKTAN
Doktora
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNHAN DÜNDAR
- Electromagnetically actuated optical micro-mechatronic systems integrated on PCB
Baskı devre üzerine tümleşik elektromanyetik tahrikli optik mikro-mekatronik sistemler
SERHAN ÖMER IŞIKMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. HAKAN ÜREY