İn vitro çalışmalarda fotoakustik görüntüleme tekniği kullanarak diyabetes mellitus'un erken tanısı üzerine simülasyon çalışması
Simulation study on early diagnosis of diabetes mellitus using photoacoustic imaging for in vitro studies
- Tez No: 651774
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİYE ALTURAL ÖZKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Biophysics, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 128
Özet
Çalışmamız, COMSOL çoklu fizik platformunda sonlu elemanlar yöntemi kullanılarak üç boyutlu yüzey akustik dalga (YAD) geciktirme hattı aygıtının benzetimi ve modellenmesini, YAD aygıtının akuztoforez kuvvet etkisi kullanılarak ayırma etkisi karakterizasyonlarının incelenmesini ve YAD aygıtında bir lazer kullanarak fotoakustik etkiyi sunmaktadır. Çalışma, YAD aygıtının (akustik, mekanik, elektrik ve optik karakterizasyonları) üç durumda incelenmesini irdelemektedir: mikroakışkansız, mikroakışkanlı, lazer temelli mikroakışkanlı. Burada bu aygıt iki çift alüminyum geçmeli tarak yapılı dönüştürücülü (IDT) bir alüminyum nitrür (AlN) ince film malzemesinden, mikroakışkan çip polidimetilsiloksan'dan (PDMS) yapılmıştır ve lazer 10 W gücünde bir Gauss fonksiyonlu ısı kaynağı olarak uygulanmıştır. PDMS mikroakışkan çip, sıvı ve hücreler (ikinci durumda beyaz kan hücreleri (BKH'ler), kırmızı kan hücreleri (KKH'ler), trombositler içeren kan sıvısı ve üçüncü durumda diyabetik ve normal KKH içeren su sıvısı) kullanılarak benzetim yapılmıştır. İlk durumda YAD aygıtının elektriksel karakterizasyonlarının sonuçları saçılım-admitans parametreleri, hızlı Fourier dönüşümü (FFT) kullanılarak ekleme kaybı, tüm durumlar için giriş-çıkış elektrik voltajları ve elektrik enerjisini içerir. Mekanik karakterizasyonlar ilk durumda FFT kullanarak kalite faktörü, tüm durumlar için yer değiştirmeler, mekanik olarak depolanan enerji ve her iki IDT'deki basınç gerilimini içerir. Akustik karakterizasyonlara gelince, farklı malzeme domenlerinin basınç akustiğini içerir. Akuztoforez için ikinci durumda kuvvet etkisi, hücre sayımı, hücrenin hızı, mikroakışkan kanal içinde akuztoforetik kuvvet, sürükleme kuvveti ve toplam kuvvet olarak çalışılmıştır. Üçüncü duruma gelince, sıcaklık ve ısı kaynağı etkileri diyabetik ve normal KKH üzerinde çalışılmıştır.
Özet (Çeviri)
Our study has presented the simulation and modeling of three dimensional surface acoustic wave (SAW) delay line device using finite elements method in the COMSOL Multiphysics platform, the investigation of separation characterizations using the acoustophoresis force effect of SAW device and the photoacoustic effect using a laser in SAW. The study addresses the investigation of the SAW device (acoustic, mechanical, electrical and optical characterizations) in three cases: without microfluidics, with microfluidics, with laser based microfluidics. Here this device is made of a thin film of aluminum nitride (AlN) material with two pairs of aluminum interdigital transducers (IDTs), microfluidic chip is made of polydimethylsiloxane (PDMS) and the laser is applied as a heat source of Gaussian function with power 10 W. The PDMS microfluidic chip is simulated using fluid and cells (blood fluid with white blood cells (WBCs), red blood cells (RBCs), platelets in the second case, and water fluid with diabetic and normal RBC in the third case). The results of electrical characterizations of the SAW device in the first case include scatter-admittance parameters, insertion loss using fast Fourier transform (FFT), for all cases the input-output electrical voltages and electrical energy. The mechanical characterizations include quality factor using FFT in the first case, for all cases the displacements, mechanically stored energy and pressure stress in both IDTs. As for acoustic characterizations, they include pressure acoustic of different material domains. For acoustophoresis force effect in the second case has been studied as cell counting, velocity of cell, acoustophoretic force, drag force and total force in microfluidic channel. As for third case, temperature and heat source effects are studied on diabetic and normal RBC.
Benzer Tezler
- Molecular genetic assessment of immune modulators in eosinophils and t cells both in silico and in vitro utilizing photoacoustic imaging approaches
Fotoakustik görüntüleme yaklaşımlarını kullanarak eozinofiller ve t hücrelerinde bağışıklık modülatörlerinin in siliko ve in vitro moleküler genetik değerlendirmesi
ZÜLAL ÇELİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Allerji ve İmmünolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CEREN ÇIRACI MUĞAN
- Multifunctional nanoparticles for radiotherapy enhancement and targeted phototherapies
Radyoterapi geliştirme ve hedefli fototerapiler için çok işlevli nanopartiküller
MİNE DEMİR
- Tedavi amaçlı kullanılan lazer, yoğun atımlı ışık (IPL) ve ışık yayan diyot (LED) gibi ışık kaynaklarının doku benzeri malzemeler üzerindeki sıcaklık ve fotoakustik etkilerinin araştırılması
Investigation of the temperature and photoacoustics effects of light sources such as laser, intense pulsed light (IPL) and light-emitting diode (LED) used for therapy purposes on tissue-mimicking materials
HÜSEYİN OKAN DURMUŞ
Doktora
Türkçe
2023
Fizik ve Fizik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MİRHASAN SEYİTSOY
- Meme kanseri tedavisinde doksorubisin yüklü melanin nanoparçacıkların kullanımı
Doxorubicin loaded melanin nanoparticles for breast cancer therapy
BUŞRA ÖZLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Mühendislik BilimleriTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- İn-vitro çalışmalarda kemiği taklit etmek için kullanılan materyallerin uygunluğunun sonlu elemanlar analizi ile değerlendirilmesi
Evaluation of the suitability of materials used to mimic bone in In-Vitro studies using finite element analysis
SENA ADSIZ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2024
Diş Hekimliğiİzmir Katip Çelebi ÜniversitesiProtetik Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SÜLEYMAN AGÜLOĞLU