Geri Dön

Ultra high quality factor microtoroidal optical resonators in label-free biosensing applications with high sensitivity and selectivity

Çok yüksek kalite faktörlü mikrotoroidal optik rezonatörler ile yüksek hassasiyet ve seçicilikte etiketsiz biyolojik algılama uygulamaları

  1. Tez No: 445009
  2. Yazar: PELİN TÖREN
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BÜLEND ORTAÇ, PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2016
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 162

Özet

Fısıldayan Galeri Modu tipi mikro-rezonatorler, tek molekul seviyesine kadar tespit saglayabilen etiketsiz biyoalgılamalar icin buyuk fırsatlar sunmaktadırlar. Optik rezonator olarak mikrotoroidler, yuksek kalite faktorlerine sahip olmaları nedeniyle oldukca hassas olduklarından tercih edilen biyoalgılayıcılardır. Ancak; secici bir biyoalgılama icin mikrotoroid yuzey tasarımı dikkatle uygulanmalıdır. Bu amacla, cesitli yuzey modifikasyonları kullanılarak DNA, RNA ve protein algılamaları icin bugune kadar yapılan WGM tipi biyoalgılama calısmaları ̈ozetlenmistir. Ancak en ̈onemlisi, bu tez esas olarak karma ̧sık ortam icinde antijen tespiti ve cozelti icinde tek baz DNA ayrımı gibi cesitli se ̧cici biyoalgılamalar icin mikrotoroidlerin mikrofabrikasyonu ve yuzey modifikasyonu uzerine yogunlasmıstır. Bu baglamda, ikili yuzey ̈ozelligi (protein direnci ve biyo-baglama) icin gelistirilmis mikrotoroid yuzey modifikasyonu ayrıntılı olarak tarif edilmi ̧stir. Gelistirilmis bu ikili yuzey yaklasımı, karmasık ortam icinde Interlökin-2 ve Ekzotoksin-A molekullerinin secici tespiti icin uygulanmıstır. Karmasık ortam icinde biyoalgılama, kalibrasyon yaklasımı kullanılmadıgı surece, zorlu bir gorevdir. Bu zorlu gorevi asmak icin, gelistirilen mikrotoroid yuzey yaklasımının nano molar mertebedeki biyoalgılama uygulamaları detaylı olarak acıklanmıstır. Ayrıca, tek bir baz ̧cifti degisikliklerine dayalı tek sarmal DNA molekulunun secici tespiti icin yeni bir mikrotoroid yuzey modifikasyonu yaklasımı da gosterilmistir.

Özet (Çeviri)

Whispering-Gallery-Mode type microresonators provide great opportunities for label-free biosensing, allowing detections down to single-molecule levels. Microtoroids as optical resonators are quite sensitive and preferable biosensors due to their high quality factors. However, their surface design should be carefully considered for a selective biodetection. For this purpose, studies on WGM type biosensing for DNA, RNA and protein detections using various surface modifications are herein summarized. Over and above, this thesis mainly focuses on the microfabrication and surface modification of the microtoroids for various selective biosensing purposes such as antigen detection in complex media or detecting single base pair DNA alterations in buffer. With this regard, the developed microtoroid surface modification for dual characteristics (anti-fouling property and bioconjugability) is described in detail. The dual surface approach, used for selective Interleukin-2 and Exotoxin - A detections in complex media, is applied to the microtoroids. Biosensing in complex media is a challeging task to perform unless the calibration approach is used. To overcome this challenge the suggested surface modification approach for nano-molar level detections is explained in detail. Besides, a novel surface modification approach for a selective single-stranded DNA detection based on discriminating single base pairs is portrayed as well.

Benzer Tezler

  1. Lasing action and supercontinuum generation in nano- and micro-structures

    Nano ve mikro yapılarda lazer etkisi ve geniş bantlı ışık üretilmesi

    DUYGU AKBULUT

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR

  2. Spectral tuning of liquid microdroplets standing on a superhydrophobic surface by using a focused infrared laser or electrowetting

    Su tutmayan yüzey üzerinde duran sıvı mikrodamlacıkların odaklanmış kızılötesi lazer veya elektroıslatma kullanılarak spektral taranması

    YASİN KARADAĞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. ALPER KİRAZ

  3. High speed communication system using optical fiber transmission links by vertical cavity surface emitting laser (VCSEL)

    Dikey yavuz yüzey yakıtı lazeri (VCSEL) tarafından optik fiber iletim linklerini kullanan yüksek hızlı haberleşme sistemi

    HARAA ADNAN ABDULLAH

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş Üniversitesi

    Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. OĞUZ BAYAT

  4. High-q micromechanical resonators and filters for ultra high frequency applications

    Çok yüksek frekanslı uygulamalar için yüksek kalite faktörlü mikromekanik rezonatörler ve filtreler

    VAHDETTİN TAŞ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. ABDULLAH ATALAR