Fabrication of microfluidic devices for yeast culturing
Maya kültürlenmesi için mikroakışkan cihazların üretimi
- Tez No: 459393
- Danışmanlar: PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN, DOÇ. DR. ŞENOL MUTLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 232
Özet
Mikroakışkan teknolojisi son yıllarda geniş çaplı başarısı ile takdir görmüş bir teknolojidir. Fizik alanında iyi anlaşılmış mikroakışkanlar, içerisinde mühendislik, biyolojik uygulamalar ve biyoteknolojiyi de içeren birçok alanda gelişim sağlamak için kullanılabilmektedir. Mikroakışkanların kullanımının yaygınlaşmasında etkili olan avantajlardan bazıları; az miktarda reaktif ve sarf malzeme gereksinimi, eş zamanlı işlem yapabilme, azalan işlem zamanı ve yüksek çıktıdır. Bu yüzden hücre kültürlenmesi deneyleri için iyi kontrol edilen mikroakışkan cihazlar tasarlanmıştır. S. cerevisiae gelişmiş ökaryotik sistemlerde hücre biyolojisi çalışmaları için önemli bir modeldir. Bu tez kapsamında maya kültürlenmesi için mikroakışkan cihaz başarı ile üretilmiştir. Cihaz tasarımı L-Edit programı ile, maya hücrelerini yakalama amacına yönelik olarak yapılmıştır. Mikroakışkan cihazlar PMMA, COP ve PEN polimerlerinden, fabrikasyon parametreleri ayrı ayrı optimize edilerek üretilmiştir. COMSOL Multiphysics programı kullanılarak cihaz içerisindeki hız, konsantrasyon ve basınç dağılımı simülasyonu yapılmıştır. Asıl amaç S.cerevisiae mayasının besiyeri ve glikoz konsantrasyonu değiştirilerek çevresel strese maruz bırakılmasıyla oluşan büyüme kinetiği ve yeşil flüoresan ile işaretlenmiş Sld7p (YOR060C) proteinini üretme kapasitesinin incelenmesidir. Hücre kültürlenmesi deneyleri YNB (2% ve 0.2% glikoz içeren) ve YPD (2% glikoz içeren) besiyeri kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deney boyunca ışık ve floresan görüntüleri Nikon Eclipse-T ters mikroskobu ile düzenli aralıklar ile çekilmiş ve sonrasında Image-J-Fiji programı ile işlenmiştir. Hücre sayısı, alanı, çevresi ve floresan ışıması yoğunluğu sonuçları analiz edilmiş, veriler maya hücrelerinin spesifik büyüme hızlarının hesaplanmasında kullanılmıştır. Hücre döngüsünde bölünme ve G1 evreleri için geçen süreler belirlenmiştir. Kurum içinde fabrikasyonu yapılan Çip-üzerinde-Laboratuvar platformu kullanılarak mikrobiyoreaktör içinde maya kültürlenmesi gerçekleştirilmiştir.
Özet (Çeviri)
Microfluidic technology has appreciated extensive success in recent years. Microfluidics is a well understood physic domain and can be used to develop tools for a wide range of platforms comprising engineering, biological applications and biotechnology. Some of the driving advantages for increased usage of microfluidics are small volumes of reagents and consumables, parallel processing, reduced processing time and high-throughput. Therefore, well-controlled microfluidic devices were designed for cell growth experiments. Saccharomyces cerevisiae has been an important model for studying cell biology in higher eukaryotic systems. Within the scope of this thesis, the fabrication of microfluidic devices for yeast culturing was achieved successfully. The microbioreactor was designed by L-Edit software to serve the purpose of cell trapping. Fabrication was done by hot embossing and thermo-compression bonding techniques. The microfluidic devices were fabricated from PMMA, COP and PEN polymers by optimizing the fabrication parameters for each of them separately. COMSOL Multiphysics3.5a program was used to simulate velocity, concentration and pressure distribution within the device. The main aim was to visualize the growth kinetics and expression of the GFP tagged Sld7p (YOR060C) of S.cerevisiae under environmental stress by changing nutrient media and the glucose concentration. The cell growth experiments were performed using either YNB (2% and 0.2% glucose contained) or YPD (2% glucose contained) media. During the experiments, brightfield and fluorescence microscope images were captured by Nikon Eclipse-T inverted microscope at regular time intervals and then processed via ImageJ-Fiji software. The results of cell count, area, perimeter and integrated density values were analyzed and used further to calculate the specific growth rates of yeast cells. The duration of budding and G1 phases in cell cycle were determined precisely. Using the in house fabricated Lab-on-a-Chip platform, cell culturing in the microbioreactor was achieved.
Benzer Tezler
- Design and fabrication of a microbioreactor for yeast culturing
Maya kültürlenmesi için mikrobiyoreaktör tasarımı ve üretimi
ELİF GENÇTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimya MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEFİKA KUTLU ÜLGEN
DOÇ. DR. ŞENOL MUTLU
- Microfluidic continuous separation of particles and cells by AC-dielectrophoresis
Başlık çevirisi yok
BARBAROS ÇETİN
- Study of passive fluid mixing in microfluidic devices
Mikroakışkan sistemlerde pasif akışkan karıştırmanın çalışılması
KİNGSLEY OBİNNA IWUJI
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. . ADEM ÖZÇELİK
- Laser ablation assisted size-based sorting of pure water droplets inside a microfluidic chip and designing a microfluidic chip for studying sprouting angiogenesis
Lazer işleme ile geliştirilen mikroakışkan çip içerisinde su damlalarının boyutlarına bağlı sınıflandırılması ve anjiyojenez çalışmalarına yönelik mikroakışkan çip tasarımı
ATEEQ UR REHMAN
Doktora
İngilizce
2019
BiyomühendislikKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Injection molding of polymeric microfluidic devices
Polimer tabanlı mikro-akışkanlar-dinamiği cihazlarının enjeksiyon kalıplaması
ARİF KORAY KOSKA
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Makine Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. BARBAROS ÇETİN