Geri Dön

Lens-free imaging of DEP manipulated cancer cells

DEP yöntemi ile manipüle edilen kanser hücrelerinin lenssiz görüntülenmesi

  1. Tez No: 474848
  2. Yazar: MAHMUT KAMİL ASLAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. HALUK KÜLAH
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 116

Özet

Dielektroforez (DEP) yöntemi, dielektrik parçacıkların ayırt edici elektriksel özelliklerine göre değişken elektrik alan altında manipüle edilmesine dayanır. MEMS ve mikroakışkanlar teknolojisindeki gelişmelerle birlikte DEP, hücre manipülasyonunda etkili bir teknik haline gelmektedir. DEP'in başlıca avantajları şu şekildedir: etiket kullanılmasını gerektirmeyen yapısı, basit uygulanması ve düşük maliyet. Bununla birlikte, DEP yöntemini uygulayan sistemlerin çoğunda, hücrelerin tespitinde kolayca bulunmayan ve taşınabilirliği sınırlayan, mikroskop, bilgisayar ve sinyal üreteci gibi cihazlar kullanılmaktadır. Lenssiz CMOS görüntüleme, düşük maliyet, kolay kullanım ve taşınabilirlik gibi avantajlar sunarak hücre incelemesinde alternatif bir teknik haline gelmiştir. Bu tezde, manipüle edilmiş kanser hücrelerini incelemek için DEP tekniğini lenssiz CMOS görüntüleme ile birleştiren bir çip-üstü-laboratuvar sistemi geliştirilmiştir. Sistemin tasarım aşamasında, çeşitli elektrot genişliği ve aralıklarına sahip farklı DEP cihazı tasarımları yapılmıştır. DEP cihazlarını taşınabilir bir sinyal jeneratör ile çalışmaktadır. Buna ek olarak, CMOS görüntü sensörü, hücre incelenmesi için görüntü verilerini işlemek üzere bir akıllı telefon ile çalıştırılmaktadır. Son olarak, çip-üstü-laboratuvar sisteminin mekanik entegrasyonu üç boyutlu yazıcı ile üretilen tutucular ile tamamlanmaktadır. Deneysel sonuçlar DEP cihaz tasarımlarının farklı akış hızlarında (0-3 μL / dakika) işlevselliğini ve DEP cihazlarıyla entegre CMOS görüntüleyicinin sayım doğruluğunu göstermiştir. Sistemin sayım doğruluğu %90'nın üzerindedir. İyileştirme olarak, daha iyi çözünürlük elde etmek için görüntüler farklı yapılandırma teknikleri kullanılarak işlenerek sistem performansı artırılabilir. Ayrıca, DEP tasarımları, heterojen hücre solüsyonlarından nadir bulunan hücreleri seçici olarak yakalamak üzere revize edilebilir.

Özet (Çeviri)

Dielectrophoresis (DEP) method is based on manipulating dielectric particles under nonuniform electric field according to their unique electrical properties. With the developments in both MEMS and microfluidics technology, DEP becomes promising technique in cell manipulation. Main advantages of the DEP can be listed as: label free operation, simple implementation and cost effectiveness. However, most of the systems implementing DEP method to manipulate cells, includes microscope, computer and signal generator which are not easily available and limiting portability. Lens-free CMOS imaging is an alternative technique in cell quantification by offering cost effectiveness, easy-to-use operation and portability. In this thesis, a lab-on-a-chip (LOC) system integrating the DEP technique with lens-free CMOS imaging to quantify manipulated cancer cells is developed. In the design phase of the system, different DEP device designs having various electrode width and interelectrode gaps are proposed. DEP devices are energized with a portable signal generator circuitry. Additionally, CMOS image sensor is operated with a smartphone for processing CMOS image data for cell quantification in stand-alone manner. Finally, mechanical integration of the LOC system is completed with 3D printed holders. Experimental results shows both functionality of the DEP device designs under different flow rates (0-3 µL/min) and counting accuracy of the CMOS imager integrated with the DEP devices. The counting accuracy of the system is above 90%. As a future development, the system performance can be increased utilizing different image reconstruction techniques for achieving better resolution. Moreover, DEP designs can be revised to selectively capture rare cells from heterogeneous cell solutions.

Benzer Tezler

  1. Lenssiz mikroskopi sisteminin tasarlanmasıve tıbbi örnekler üzerinde test edilmesi

    Designing lens-free microscopy system and testing on medical samples

    MUHAMMED ALİ PALA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    BiyomühendislikSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA ZAHİD YILDIZ

  2. Holografik mikroskopinin hücresel analiz ve veri güvenliği performansının iyileştirilmesi

    Improvement of cellular analysis and data security performance of holographic microscopy

    MUHAMMED ALİ PALA

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA ZAHİD YILDIZ

  3. Skleral lens kullanan hastalarda konfor ve görme kalitesini etkileyen faktörlerin korneal topografi ve ön segment oct ile araştırılması

    The investigation of the factors affecting the quality of comfort and visuality in patients using scalal lens with chorneal topography and anteri̇or segment oct

    OKAN AĞCA

    Tıpta Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Göz HastalıklarıErciyes Üniversitesi

    Göz Hastalıkları Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KORAY GÜMÜŞ

  4. Imaging of metal surfaces using confocal laser scanning microscopy

    Metal yüzeylerin eş-odaklı lazer taramalı mikroskop sistemi ile görüntülenmesi

    BİLGE CAN YILDIZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2011

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. HAKAN ALTAN

  5. Imaging of multiple slices with single lateral scan

    Tek bır düzlemsel tarama ıle bır çok katmanın görüntülenmesı

    MİYASE TEKPINAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU