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
- Tez No: 445009
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. BÜLEND ORTAÇ, PROF. DR. MEHMET BAYINDIR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- 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: 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
- Development of ultra-high-q optical resonators with embedded diamond color centers
Başlık çevirisi yok
MUHAMMED KAAN YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve TeknolojiKorea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST) - 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
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET BAYINDIR
- 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
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiFizik Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ALPER KİRAZ
- 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
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAltınbaş ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. OĞUZ BAYAT
- 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
2009
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. ABDULLAH ATALAR