Designing a system to manipulate micro magnetic beads and cells
Micro manyetik ve parçacıklarının manipulasyonuna yönelik sistem tasarımı
- Tez No: 541055
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KUTAY İÇÖZ, DOÇ. DR. GÜNYAZ ABLAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Abdullah Gül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 72
Özet
Manyetik cımbızlar çeşitli uygulamalar ve ölçümler için hücreleri veya biyomolekülleri manipüle edebilir. Tek moleküllü manipülasyonlar için bir elektromanyetik mikro manipülatör tasarlandı, modellendi ve kontrol edildi. Elektromanyetik cımbız mikron boyutlu süperparamanyetik parçacıkları uygun kontrol mekanizması yardımıyla kontrol edebilir. Bu parçacıklar, hedef biyomoleküllerin yakalanması için reseptörler ile fonksiyonel hale getirilebildiğinden dolayı yüklü partiküller harici bir manyetik alan kullanılarak belirli bir yere taşınabilirler. Manyetik tek kutup ve manyetik devre yaklaşımları, manyetik sistemin dinamik denklemini modellemek için bu çalışmada kullanıldı. Ofset akım tabanlı geri besleme ile doğrusallaştırma yaklaşımı bir kontrolör tasarlanarak, sıfır kararlı-durum hatasıyla geniş çalışma koşulları sağlandı. Tek parçacığın konumunu bulmak için görüntü tabanlı algoritma geliştirilmiştir. Türetilmiş model ve kontrol sistemini doğrulamak için sayısal simülasyonlar yapılır. Tasarlanan manyetik sistem, 1 ila 10 mikrometre çapındaki manyetik bir parçacığı 1 amperden az bir akımla kontrol etmek için 1-100 pN arasında kuvvet uygulayabilmektedir. Manyetik yönlendirici sistemi, tek hücre ayrımı, ve biyosensör gelişmeleri için kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Magnetic tweezers are able to manipulate cells or biomolecules for various applications and measurements. In this study, an electromagnetic micromanipulator is designed, modeled and controlled for single magnetic bead manipulations. Electromagnetic tweezers are capable of controlling micron sized superparamagnetic particles with the help of appropriate control mechanism. Magnetic particles can be functionalized with receptors in order to capture the target biomolecules, and conjugated particles can be moved to a certain place by using an external magnetic field. Magnetic monopole and magnetic circuit approaches are used to model the dynamic equation of the magnetic system. An offset current based feedback linearizing is devised to ensure wide range of movement conditions with zero steady-state error. Image based algorithm is developed in order to find the position of the single particle. Numerical simulations are carried out in order to validate the derived model and the control system. The designed magnetic system is able to apply magnetic forces in the range of 1-100 pN to control a magnetic particle of 1 to 10 micrometer of diameter with a current less than 1 A. The magnetic micromanipulator system can be used for single cell separation, and biosensor applications.
Benzer Tezler
- Constructing peptide (GEPI)-protein molecular hybrids by using genetic engineering methods for materials and medical applications.
Malzeme ve medikal uygulamalar için gen mühendisliği yoluyla peptid (GEPI)-protein hibritlerin oluşması.
DENİZ ŞAHİN
Doktora
İngilizce
2011
Biyomühendislikİstanbul Teknik Üniversitesiİleri Teknolojiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CANDAN TAMERLER
PROF. DR. MEHMET SARIKAYA
- Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover
Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı
NECMİ CİHAN ÖRGER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT
- An investigation on growth behavior of mycelium-based material in a fabric formwork
Miselyum esaslı bir malzemenin esnek kalıp üzerindeki büyüme davranışı üzerine bir araştırma
AYSEL GÜLAY ELBASDI
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEMA ALAÇAM
- Reduced hardware complexity for viscosity measurements by optical knife-edge detection on micropillar-based microfluidic chips
Mikrosütun tabanlı mikroakışkan çipler üzerindeki optik bıçak kenarı tespiti ile viskozite ölçümleri için azaltılmış donanım karmaşıklığı
EZGİ ŞENTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN
DOÇ. DR. ONUR FERHANOĞLU
- Mimarlıkta hesaplamalı teknolojiler ve örme tektoniği
Computational technologies in architecture and textile tectonics
ÖYKÜ EBRU ERYELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
MimarlıkYıldız Teknik ÜniversitesiBilgisayar Ortamında Sanat ve Tasarım Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEBNEM YALINAY ÇİNİCİ