Spectral analysis of cancer biomarkers in human serum using a custom portable analyzer
İnsan kan serumundaki kanser biyobelirteçlerinin özel tasarlanmış taşınabilir tahlil cihazı ile spektral analizi
- Tez No: 603747
- Danışmanlar: PROF. DR. BURAK ACAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
Bu çalışmada, meme kanserine yönelik riskleri ortaya çıkarabilecek potansiyel biyobelirteçleri belirlemek amacıyla bir yöntem geliştirmek için kan içerisindeki metabolitler ve proteinler sistematik olarak değerlendirilmiştir. Bu çalışmanın amacı, taşınabilir ve düşük maliyetli, kandaki biyobelirteçleri tespit edebilecek bir cihazın dizaynında hedeflenebilecek bir molekül grubunu tespit edebilmektir. Bunun için sağlıklı kadınlardan ve kanları toplandıktan bir süre sonra kansere yakalanmış ancak kan toplanma esnasında sağlıklı olan kadınlardan kan plazması örnekleri toplanmıştır. Meme kanseri riskini önceden işaret edebilecek potansiyel biyobelirteçler, istatistiksel ve ayırt edici analizler kullanılarak kan plazmasında ölçülen metabolomik ve proteomik verisinden tespit edilmiştir. Bu biyobelirteçlerden bir tanesi bağımsız biyolojik ölçümler aracılığıyla doğrulanmıştır. Bu biyobelirteçler, meme kanserinin erken teşhisi ve dolayısıyla meme kanseri sebepli ölüm oranının düşürülmesi amacıyla düşük bütçeli takip ve ölçüm cihazları geliştirmek için kullanılabilir. Önemli moleküllerin bulundukları ortamlardaki nicel miktarını tespit etmek amacıyla, düşük bütçeli bir biyobelirteç gözlemleme ve ölçüm aracı çözümü olarak, Fabry-Perot (FP) interferometresi tabanlı bir spektroskopik biyobelirteç analizi düzeneği önerilmiş ve yapılmıştır. Bu ölçüm düzeneği için, piyasada bulunabilen FP interferometreleri ve interferometrelerin çıkış sinyalini alıp yorumlanabilir hale getiren devreler kullanılmıştır. Yüzeyine ölçüm amaçlı örneklerin damlatılması için Kalsiyum Florür (CaF2) pencereleri kullanılmıştır. Bu donanımsal parçalara ek olarak, interferometrelerin doğasından kaynaklanan bulanıklaştırma problemini çözmek için bilgisayarda üretilmiş spektrumlar üzerinde sinyal yeniden yapılandırma yöntemleri kullanılmıştır.
Özet (Çeviri)
In this study, we systematically evaluate metabolites and proteins in blood to develop a pipeline to identify potential biomarkers for breast cancer risk. Our aim is to identify a group of molecules, which can be targeted in the design of portable and low-cost blood biomarker detection devices. We obtained plasma samples from women who were cancer free and women who were cancer free at the time of blood collection but developed breast cancer later. Potential prognostic biomarkers for breast cancer risk were extracted from plasma metabolomics and proteomics data using statistical and discriminative power analyses. One of these biomarkers was validated by independent biological measurements. These biomarkers can be used to develop low-cost screening methods towards early diagnosis and hence decreased mortality due to breast cancer. As a low-cost biomarker screening solution, we proposed a Fabry-Perot (FP) interferometer-based spectroscopic biomarker analysis setup to quantitatively detect specific molecules in their environments. We used commercial Fabry-Perot interferometers and their evaluation board, which takes the output of the interferometers and process it to make the measurements readable and interpretable. For the surface on which we drop our samples for the measurements, we used Calcium Fluoride (CaF2) windows. In addition to hardware parts, we used a reconstruction method on computer generated spectra to overcome the inherited blurring problem of our interferometers.
Benzer Tezler
- Enrichment of MCF7 breast cancer cells from leukocytes through continuous flow dielectrophoresis
Dielektroforez yöntemi ile sürekli akış altında MCF7 meme kanseri hücrelerinin akyuvar hücrelerinden zenginleştirilmesi
ZEYNEP ÇAĞLAYAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
BiyomühendislikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HALUK KÜLAH
- Yüzeye modifiye edilen aptamer uç gruplarının aptamer-protein etkileşimlerine etkisinin kütle spektrometresi ile incelenmesi
Investigation of the effects of surface modified aptamer end groups on aptamer-protein interactions by mass spectrometer
FUNDA YILDIRIM
- Pankreas kanseri ilişkili serum bileşenlerinin tespiti ve analizinde Yüzey Geliştirilmiş Raman Spektroskopisi (SERS) substratı olarak polistiren-polianilin filmlerinin kullanılması
Using polystyrene-polyaniline films as substrate for Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) for detection and analysis of pancreatic cancer-associated serum components
SEYFURE ADIGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyokimyaSağlık Bilimleri ÜniversitesiMoleküler Biyokimya ve Genetik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEVDE ALTUNTAŞ
- Kanser tümörlerinin erken tanı ve derecelendirmesinde kemometrik veri analiz yaklaşımına dayalı ATR-FTIR spektroskopi tekniklerinin analitik ve klinik yöntem olarak değerlendirilmesi
Evaluation of ATR-FTIR spectroscopy techniques based on chemometric data analysis approach in early diagnosis and rating of cancer tumors as analytical and clinical methods
GÖNÜL AKİN GEYİK
Doktora
Türkçe
2022
BiyokimyaKaramanoğlu Mehmetbey ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM YILMAZ
DOÇ. DR. FATMA NUR ARSLAN
- Kütle spektrometresi verilerinin analiziyle prostat ve yumurtalık kanserlerinin belirlenmesi
Prostate and ovarian cancer identification by analyzing mass spectrometry data
VEDAT TAŞKIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Biyoistatistikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAMER ÖLMEZ