Viscosity and droplet dissolution quantification using microfluidic devices
Mikroakışkan cihazlar kullanarak akışmazlık ve damlacık çözünmesinin nicelleştirmesi
- Tez No: 537765
- Danışmanlar: PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyomühendislik, Mühendislik Bilimleri, Bioengineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu tezde hem endüstriyel hem de tıbbi bir çok uygulamada önem teşkil eden iki farklı sıvı özelliği üzerine yoğunlaştık. İki farklı deneysel düzenek irdelendi ve kullanıldı. Polidimetilsiloksan'dan üretilen akışmazlık ölçüm cihazı (yumuşak yay) kullanıldı. Ölçüm mekanizması, bu yayların sıvı içinde farklı akı hızlarındaki tepkilerinin kaydedilip değerlendirilmesi üzerine dayanmaktadır. Mikrosütun cihazlar (yumuşak yaylar), mikroişlenmiş Alüminyum kalıplardan tek adımlı şekilde üretildi. 0.5 cP'a kadar akışmazlık değerleri ölçüldü. Dinamik akı hızı aralığı olarak saatte 15-105ml değerler de gözlemlendi. Mikroişlenmiş akışmazlık cihazları kan pıhtılaşması çalışmalarında kullanıldı ve kan akışmazlığının zaman içerisinde değişmesi ile mikrosütunların tepkisinin de değiştiği gözlemlendi. Tezin ikinci kısmında serbestçe yüzen sıvı mikro damlacıkların basit uzantısal sızı akışında ikinci bir karışmaz faza çözünmelerini araştırmak için hidrodinamik tuzaklamaya dayalı özgün temassız ölçüm tekniği sunuldu. Benzil Benzoat (BB) ve n-dekanol mikro damlacıklar ayrı olarak düzlemsel uzantısal akışın durağan noktasında tuzaklandı ve tek mikro damlacıkların yüzeyetkin özdek içeren sulu karışımın içerisinde çözünmesi farklı akı hızlarında ölçüldü. Deneysel çözünme eğrileri iki model ile kıyaslandı (i) sadece kütle difüzyon aktarımını hesaba katan Epstein-Plesset (EP) modeli ve (ii) uzantısal sızı akışı durumunda hem difüzyon hem de konvektif kütle aktarımı hesaba katan Zhang-Yang-Mao(ZYM) modeli. EP modeli, bütün deneyler için deneysel olarak bulunan çözünme hızının belirlenmesinde önemli ölçüde düşük öngörüde bulunmakta. Buna karşılık, gözlemlenen deneysel çözünme eğrileri ile ZYM modelinin öngördüğü değerler, eğri uydurma ölçütü olarak sadece mikro damlacıkların doygunluk derişimi (cs) kullanıldığında birbiriyle çok iyi şekilde örtüşmektedir.
Özet (Çeviri)
In this dissertation we focused on two different liquid properties both of which have significant importance in number of industrial and medical processes. Two different experimental setups are discussed and employed. Viscometer device (soft cantilevers) fabricated out of polydimethylsiloxane are used. The measuring mechanism is based on recording and evaluating the response of these cantilevers under fluid at different flow rates. The micro pillar (soft cantilevers) devices are made using a single step fabrication out of micro machined Aluminium mold. Viscosities with values up to 0.5cP are measured. A dynamic flow rate range of (15ml/hr – 105ml/hr) is also reported. The micro fabricated viscometer devices are used to perform blood coagulation studies and it is reported that as the blood viscosity changes over time the response of the micro pillars also varies. In second part of thesis a novel noncontact technique based on hydrodynamic trapping is presented to study the dissolution of freely suspended liquid micro droplets into a second immiscible phase in a simple extensional creeping flow. Benzyl benzoate (BB) and n-decanol micro droplets are individually trapped at the stagnation point of a planar extensional flow, and dissolution of single micro droplets into an aqueous solution containing surfactant is characterized at different flow rates. The experimental dissolution curves are compared to two models: (i) the Epstein−Plesset (EP) model which considers only diffusive mass transfer, and (ii) the Zhang−Yang−Mao (ZYM) model which considers both diffusive and convective mass transfer in the presence of extensional creeping flow. The EP model significantly under predicts the experimentally determined dissolution rates for all experiments. In contrast, very good agreement is observed between the experimental dissolution curves and the ZYM model when the saturation concentration of the micro droplet liquid (cs) is used as the only fitting parameter.
Benzer Tezler
- Dye lasing and planar extensional flow induced dissolution in hydrodynamically trapped microdroplets
Düzlemsel genişlemeli akış içinde hidrodinamik tuzaklanmış mikrodamlaların ışıması ve çözülmesi
OĞUZ KAYILLIOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Fizik ve Fizik MühendisliğiKoç ÜniversitesiOptoelektronik ve Fotonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALPER KİRAZ
- Tenofovir içeren lipit kaynaklı kendiliğinden emülsifiye ilaç taşıyıcı nano sistemlerin geliştirilmesi ve in vitro-in vivo değerlendirilmesi
The devolepment lipid-base self emulsifying drug delivery nano systems containing tenofovir and in vitro-in vivo evaluation
DERYA BEKTAŞ
Doktora
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEYNEP ŞAFAK TEKSİN
- Eksemestan yüklü kendiliğinden emülsifiye ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve in vitro – in situ değerlendirmeler
Development of exemestane loaded self-emulsifying drug delivery systems and in vitro – in situ evaluations
BURCU TİMUR
Doktora
Türkçe
2024
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP ŞAFAK TEKSİN
- Katı kendiliğinden emülsifiye ilaç taşıyıcı sistemlerin geliştirilmesi ve in vitro – in vivo değerlendirmeler
Development of solid self emulsifying drug delivery systems and in vitro - in vivo evaluations
DUYGU YILMAZ USTA
Doktora
Türkçe
2022
Eczacılık ve FarmakolojiGazi ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZEYNEP ŞAFAK TEKSİN
- Mukozaya uygulanabilen antifungal etkili formülasyonların hazırlanması ın vitro / eks vivo karakterizasyonu
Preparation and in vitro / ex vivo characterization of antifungal formulations for mucosal application
ÇAĞRI ÇALIŞKAN
Doktora
Türkçe
2019
Eczacılık ve FarmakolojiEge ÜniversitesiFarmasötik Teknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA BALOĞLU