Surface integrated membrane nanomechanical and microwave coplanar waveguide based biosensors
Yüzeye entegre membranlı nanomekanik ve mikrodalga eşdüzlemsel dalga kılavuzu temelli biyoalgılayıcılar
- Tez No: 520264
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SELİM HANAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Nanoelektromekanik Sistemler, yani NEMS, 40 yıl öncesinin yenilik getiren cihazları olan Mikroelektromekanik Sistemlerin, yani MEMS'lerin daha da minyatür hale getirilmesinin bir uzantısıdır. Nano ölçekli cihazlar ilk olarak 21. Yüzyılın başlangıcında ortaya çıkmaya başlamışlardı ve şu anda içinde bulunduğumuz onyılın teknolojik paradigmasını gen dizilimi, gelişmiş hesaplama kabiliyetleri ve tekli molekül tespiti gibi yöntemlerle şekillendirecek düzeyde iyi temellendirilmiş ve geliştirilmiştir. Minyatürleştirme tekniklerindeki hızlı ilerleme, önceki nesilden çıkan bilim insanları ve mühendislerin sıkı çalışmalarına çok şey borçludur. Eskiden küçük bir sayıyla sınırlı olan ve mikron altı boyutlarda üretime izin vermeyen üretim yöntemleri, geçtiğimiz onyıllarda daha iyi hale getirilmiş ve yeni yöntemler keşfedilmiştir. Bu sayede çok hassas, NEMS yapılı alılayıcıların yaratılması için yolu açılmıştır. Bu çalışmada yenilikçi bir biyosensör üretmek için, nanometreler kalınlığında zarsı yüzeylerin üzerine inşa edilen eşdüzlemsel mikrodalga kılavuzu yankılayıcılarının dizaynı ve üretimi denenmiş ve yankılayıcının en hassas noktasına nano boyutta bir delik açılması önerilmiştir. Bu nano boyutlu deliğin önerilme sebebi, nano parçacık taşıyan akışkanların yankılayıcının en hassas bölgesinden geçmesinin sağlanması ve bu sayede nano parçacıkların elektriksel özelliklerine bağlı olarak yankılayıcının çınlama frekansında bir değişime sebep olması amaçlanmıştır. Bu parçacık kaynaklı frekans kaymalarının, parçacıkların tespiti ve nitelendirilmesi için kullanılması önerilmiştir. Bu durumda, parçacıkların eksosom, yani mikron altı boyuttaki sitoplazmik içerik içeren hücre zarı paketçikleri olmaları planlanmıştır; öyle ki, bu eksosomlar, çeşitli sebeplerden ötürü doğal yollarla hüclrelerde oluşturulup dışarı salınmaktadırlar. Egsosomların içerikleri hastalık teşhisi gibi konularda hücre hakkında bilgiler taşıyabilir. Egsosomların kendileri halen işlevleri ve kullanım alanları konusunda mikrobiyolojik bağlamda araştırılmaktayken, bu önerilen cihaz, halen yükselmekte olan bu konunun araştırılması için büyük bir öneme sahip olabilir.
Özet (Çeviri)
Nanoelectromechanical Systems, or NEMS, is the further miniaturized extension of novel devices of 40 years ago, Microelectromechanical Systems or MEMS in short. Nano scale devices first appeared at the dawn of 21st century and they are well established and elaborated by this time to a point which it shapes the technological paradigm of the current decade with various applications such as gene sequencing, improved computers and single molecule detection. The rapid improvement of miniaturization tecniques owes a great deal to the hard work of scientists and engineers of previous generation. Fabrication methods which were limited to a small number which disallowed sub-micron features are improved and new methods have been discovered within the previous decades. This has paved the way for creation of very sensitive sensors in NEMS domain. In this study, a novel biosensor is designed and attempted to be created out of coplanar waveguide resonators which is constructed on top of a nanometers thick membrane and at the sensory region of the resonator a nanopore is proposed to be created. The nanopore is suggested in order to allow nano-particle carrier fluids to pass through the most sensitive region of the resonator, causing a change in its resonant frequency due to electrical property of the nano-particle. The frequency shift caused by particles is suggested to be used to detect and characterize the particles. The particles in this case are planned to be exosomes which are sub-micron packages with cytoplasmic content, naturally secreted by cells for various reasons. Contents of the exosomes may carry diagnostic information about the cell. Exosomes themselves are still being investigated for their uses and benefits within the context of microbiology which makes the proposed device very crucial for ongoing exosome research effort which is still on the rise.
Benzer Tezler
- Nanolif yara örtücü yüzeylerin geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of nanofiber wound dressings
ZARİFE DOĞAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ DEMİR
- Atopik dermatitli hastalarda; hastalık şiddeti ile serum platelet kaynaklı mikropartikül ve çözünebilir p-selektin düzeyleri arasındaki ilişkinin değerlendirilmesi
Assessment of relationship between disease severity and platelet-derived microparticles and soluble p-selectin levels in patients with atopic dermatitis
ZEHRA NUR CAN COŞKUN
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2019
Çocuk Sağlığı ve HastalıklarıSağlık Bilimleri ÜniversitesiÇocuk Sağlığı ve Hastalıkları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE EKE GÜNGÖR
- Membran teknolojiler kullanılarak arıtılmış kentsel atıksulardan sulama suyu geri kazanımı
Recovery of irrigation water from treated urban wastewater by using membrane technologies
AYNUR YAŞAR
Doktora
Türkçe
2016
Çevre MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA SAVAŞ AYBERK
- Yüksek organik kirliliğe sahip mezbaha endüstrisi atıksularının arıtımı için membran entegre biyoreaktör geliştirilmesi
Development of membrane integrated bioreactor for treatment of slaughterhouse industry wastewaters which contains highly organic pollutants
SÜLEYMAN UZUNER
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiBalıkesir ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURHANETTİN FARİZOĞLU
- Performance tests of hybrid membrane bioreactor (IFAS MBR) system in different sludge and hydraulic retention time
Hibrit membran biyoreaktor (IFAS MBR) sisteminin farklı çamur yaşı (SRT) ve hidrolik bekletme (HRT) sürelerinde performans testlerinin yapılması
ELİF CEREN ESEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ TÜRKER TÜRKEN