Biyoreaktör içi hidrodinamik kuvvetlerin bilgisayar tabanlı analizi ve deneysel doğrulamaları
Computer based analysis of bioreactor hydrodynamic forces and experimental verification
- Tez No: 525232
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SUPHİ ŞURİŞVAN ÖNCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Bu tez çalışmasında amaç, düşük kayma gerilimi etkisi talep eden hücrelerin üretiminde kullanılmak üzere tasarlanan, hassas karışma ve düşük kesme kuvvetleri sağlayabilen karıştırma elemanlarına sahip, bir biyoreaktörün prototipinin yapılması ve laboratuvar ölçeğinde kültür denemelerinin gerçekleştirilmesidir. Düşük kesme kuvvetleri ve kayma gerilimi etkisinin sağlanmasıyla hücrelerde daha düşük mekanik etkilerin gözlemlenmesi beklenen ana çıktıları olmakla birlikte, farklı hücre tiplerinin bu ortamlarda gösterdikleri tepkilerin potansiyel bir çalışma alanı oluşturacağı düşünülmektedir. Sözü edilen biyoreaktör tasarımı, yatay konumlandırılmış silindirik bir gövdeye ve karşılıklı yerleştirilen iki adet karıştırıcıya sahiptir. Bu karıştırıcıların değiştirilebilen bıçak açıları ve şekilleriyle esnek ve modüler bir kullanım sağlaması hedeflenmektedir. Karşılıklı yerleştirilmiş ve biri diğerinin iç kısmına geçmiş olan çapa (anchor) benzeri karıştırıcılar, birbirlerinin kesme kuvvetlerini azaltıcı etki göstererek biyoreaktörün merkezinde düşük akış karakteri sergilemektedir. Sözü edilen biyoreaktörün ön tasarım süreci ve bilgisayar tabanlı akış dinamikleri bu ön tasarım çıktılarına göre gerçekleşirilmiştir. Tez kapsamında geliştirilen prototip ilelaboratvuvar ölçeğinde flajelli yapısı nedeniyle kesme kuvvetlerine hassas Chlamydomonas reinhardtii mikroalginin 2 farklı mutantı (CC-2853, CC-3491) model olarak seçilerek denemeler yapılmıştır. Bu denemeler ticari CSTR ile paralel şekilde gerçekleştirilmiş ve farklılıklar gözlemlenmiştir. Tasarımı yapılan ve patentlemesi gerçekleştirilen söz konusu biyoreaktörün ileri hücre kültürüne uygun şekilde prototiplenmesi hem ticari olarak geniş bir yelpazeye ulaşabilen bir ürün elde edilmesi hem de akademik çalışmalar için yeni bir alan yaratması hedeflenmektedir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to construct a prototype of a bioreactor with mixing elements capable of providing precise mixing and low shear forces, designed to be used in the production of cells requiring low shear stress effects, and to carry out laboratory-scale culture experiments. It is thought that the different types of cells will be a potential field of study. This bioreactor design has a horizontally positioned cylindrical body and two agitators positioned one behind the other. These mixers are aimed at providing flexible and modular use with replaceable blade angles and shapes. Anchor-like mixers placed opposite one another and inside the other exhibit a low flow character at the center of the bioreactor, acting to reduce each other's shear forces. Preliminary design process and computer based flow dynamics of the mentioned bioreactor have been realized according to these preliminary design outputs. Because of the flagelled structure in the prototype ilelaboratuvar scale developed within the scope of the thesis, the experiments were carried out by choosing 2 different mutations (CC-2853, CC-3491) of Chlamydomonas reinhardtii microalgae which is sensitive to shear forces. These experiments were performed in parallel with commercial CSTR and differences were observed. Designed and patented, the prototype bioreactor will be suitable for advanced cell cultures as well as for producing a product that can reach a wide range of commercial applications by creating a new field for academic studies.
Benzer Tezler
- Düşük kayma gerilmeli biyoreaktörde hidrodinamik kuvvetlerin bilgisayar tabanlı analiz edilerek incelenmesi ve HepG2 hücrelerinin sferoid oluşturma potansiyelinin doğrulanması
Computer-based analysis of hydrodynamic forces in low shear bioreactor on spheroid formation potential of HepG2 cells
YUNUS ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikEge ÜniversitesiBiyomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SUPHİ ŞURİŞVAN ÖNCEL
- Application of dynamic membranes in anaerobic membrane bioreactor systems
Anaerobik membran biyoreaktör sistemlerinde dinamik membranların uygulanması
MUSTAFA EVREN ERŞAHİN
Doktora
İngilizce
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İZZET ÖZTÜRK
- Etanol üretilen kesikli bir biyoreaktörde modele dayalı optimum sıcaklık kontrolü
Başlık çevirisi yok
ERCAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
EnerjiGebze Yüksek Teknoloji EnstitüsüEnerji Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ ALKUMRU
- Maya üretilen bir biyoreaktörün sıcaklığının self-tuning pıd kontrolü
Başlık çevirisi yok
MELAHAT TORAMAN
- Effects of bioreactor operation parameters on intracellular reaction rate distribution in beta-lactamase production by Bacillus species
Bacillus türleri ile beta-laktamaz üretiminde biyoreaktör işletim parametrelerinin hücre içi tepkime hız dağılımlarına etkileri
MÜGE ARİFOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Kimya MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. PINAR ÇALIK
PROF. DR. GÜZİDE ÇALIK