Geri Dön

Sentetik biyoloji yaklaşımıyla kontrol edilebilir hareket sistemli bir mikrobiorobot prototipinin tasarlanması ve geliştirilmesi

Design and development of a microbiorobot prototype with controlled motion system with synthetic biology approach

PDF İndir

  1. Tez No: 538992
  2. Yazar: NAGEHAN KAN
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ VENHAR ÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Fırat Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomühendislik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 156

Özet

Mikrorobotların geliştirilmesindeki son ilerlemeler uzaktan kontrol edilebilen ve kendi kendine enerji üretebilen mikro boyutta robotların tasarlanması için yeni yaklaşımları beraberinde getirmiştir. Mikrobiyal yapıların taklit edilmesi ya da kullanılmasından farklı bir yaklaşım olarak mikroorganizmaların kendileri mikrorobotları hareket ettirmek için kullanılmışlardır. Geleneksel mikrorobotların kendi kendine enerji üretebilmeleri ve uzaktan bağımsız olarak kontrol edilebilmeleri günümüzde büyük bir problemdir. Bununla birlikte mikrorobot olarak mikroorganizmaları kullanan geleneksel mikrobiorobotların ise bağımsız kontrol edilebilmeleri diğer bir zorluk olarak günümüzde devam etmektedir. Dolayısıyla mikrobiorobotların hareketi için geleneksel olarak yabanıl tip hücreleri kullanmak yerine, sentetik biyoloji ve genom mühendisliği yaklaşımları ile sentetik gen devreleri tasarlanabilir, hücre hareketi genetik düzeyde yeniden düzenlenebilir ve hareketliliğin kontrollü kapatılması ile hücrelerin bağımsız olarak hareketi sağlanabilir. Bu tez çalışmasında hiçbir güç kaynağına ihtiyaç duymadan kendi kendine enerji üreten ve aktüatör olarak kullanılacak flagellaları doğal olarak çalıştıran mikroorganizmaları kullanarak tasarlanan sentetik gen devreleri ile hareketliliğin tamamen bağımsız çalıştırıldığı ve kontrollü kapatıldığı mikrobiorobot prototipi olarak kullanılacak bir mikrobiyal sistem geliştirilmiştir. Mikrobiyal hareket modülü, hücre haberleşme modülü ve bir genetik anahtar modülü birleştirilerek tasarlanan üç modüllü sentetik gen devresinin doğal bakteriyel sisteme entegrasyonu ile quorum sensing-bağlı ve bağımsız olarak kontrol edilebilir mikrobiyal hareketlilik sistemi oluşturulmuştur. Üç modüllü sentetik gen devresinin diğer bir özelliği ise çift kontrollü bir sistem olmasıdır. Elektronik sistemlerdeki VE mantık geçidi (AND logic gate) model alınarak oluşturulan bu sentetik gen devresinin hareket modülü, sadece diğer her iki modül açık olduğunda çalışmıştır. Bu özelliğiyle güçlü bir dinamik yapı gösteren çift kontrollü mikrobiorobot tasarımı bizim bilgimize göre literatürde ilktir.

Özet (Çeviri)

The latest advancements in developing the microrobots have brought new approaches to the design of untethered and self-powered micro-size robots. As a different approach than mimicking or using the microbial structures, the microorganisms themselves were used for the movement of microrobots. However, the difficulty of independently controlling conventional microrobots using the microorganisms for microrobots is still going on as well as it is still a big problem to achieve the conventional microrobots that are self-powered and have independently remote-control. Hence, bacterial cell movement can be reorganized at the genetic level by designing synthetic gene circuits with synthetic biology and genome engineering approaches instead of using conventionally wild-type cells for the movement of microbiorobots and independently acting of the cells can be provided with controlled switch off of the motility. In this thesis study, a microbial system that was used as microbiorobot prototype was developed and the motility was activated completely independently and turned off by controlled switch off with synthetic gene circuits designed with synthetic biology approach by using the microorganisms activate the flagella naturally that are to be used as actuators which are self-generating without the need for any power source. Microbial motility systems controlled by quorum sensing-dependent and independent were created with integration of synthetic gene circuit with three modules, designed by combining microbial motility module, cell communication module and a genetic switch, to natural bacterial system. Another feature of synthetic gene circuit with three modules is the fact that it is a dual control system. The motility module of this synthetic gene circuit was inspired by AND logic gate in electronic systems, which means that the motility module will work only when other two modules are on. To our knowledge, dual control microbiorobot design that has shown a strong dynamic structure with this feature will be the first in the literature.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    540407

    Sentetik bir ekosistem oluşturarak çoğunluğu algılama mekanizmasına bağlı violasein üretimi

    Quorum sensing mechanism dependent violacein production by constructing a synthetic ecosystem

    IVONA POCRNJA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    BiyomühendislikFırat Üniversitesi

    Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. VENHAR ÇELİK

  2. Tez No

    901600

    Proteomic approaches for the identification and quantification of clinically relevant biomarkers

    Klinik önem taşıyan biyobelirteçlerin belirlenmesi ve miktar tayini için proteomik yaklaşımlar

    MELTEM AŞICIOĞLU KÜÇÜK

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Biyokimyaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Moleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NEVİN GÜL KARAGÜLER

    DR. MERVE ÖZTUĞ KILINÇ

  3. Tez No

    831650

    Controlled delivery of chalcone via biopolyester nanohybrid

    Biyopoliester nanohibrit ile kalkonun kontrollü salımı

    YASEMİN KAPTAN

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Biyoteknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATOŞ YÜKSEL GÜVENİLİR

  4. Tez No

    694945

    Synthetic biology approach for point-of-care device applications of biosensors

    Biyosensörlerin bakım noktası cihaz uygulamaları ı̇çin sentetik biyoloji yaklaşımı

    İLKAY ÇİSİL KÖKSALDI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Biyomühendislikİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. URARTU ÖZGÜR ŞAFAK ŞEKER

  5. Tez No

    835844

    Escherichia coli'de aska klon koleksiyonu ve fonksiyonel genomik yaklaşımıyla propolisin antibakteriyel etkisine karşı direnç sağlayan genlerin araştırılması

    Investiagation of genes conferring resistance to the antibacterial effect of propolis in Escherichia coli using aska clone collection and functional genomic approach

    TELLI MAHMUDOVA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    BiyolojiMuğla Sıtkı Koçman Üniversitesi

    Biyoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEKİR ÇÖL

Geri Dön