Investigation of microbial biofilm formation using electrochemical impedance spectroscopy and equivalent circuit modelling
Mikrobiyal biyofilmlerin elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve eş devre modellemesi ile incelenmesi
- Tez No: 687613
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜMİT HAKAN YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyoteknoloji, Klinik Bakteriyoloji ve Enfeksiyon Hastalıkları, Biotechnology, Clinical Microbiology and Infectious Diseases
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 69
Özet
Mikrobiyal biyofilm, besinleri daha kolay elde etmek ve çevreye karşı dirençli hale gelmek için kolonileşen planktonik bakterilerin işbirlikçi bir formu gibidir. Komünal organizasyon, bakterilerin polisakkaritler, lipidler veya hücre dışı matris tarafından bağlanmasından kaynaklanır; bu, canlı hücreler için koruyucu bir ortam sağlayabilir ve bunlar arasında iletişim kurabilir veya matris yoluyla belirli kimyasal türlerinin içeri girmesine izin verebilir. Enfeksiyonların %60-80'inin biyofilm ile ilişkili olduğu bilinmektedir. Bakteriyel biyofilmler antibiyotiklere karşı daha dirençlidir ve bunları yanlış antibiyotiklerle tedavi etmek daha kalın bir biyofilm ile sonuçlanabilir. Bu zorlukların üstesinden gelmek ve biyofilm iltihabı için yeni tedaviler araştırmak için oluşum sürecini anlamak esastır. Bu nedenle Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS), kolay çalışması ve elektroanaliz yapmak için uygun fiyatlı cihazları nedeniyle biyosensörler, korozyon çalışmaları, metal-organik çerçeveler ve en önemlisi sağlık gibi çeşitli alanlarda potansiyel kullanımlara sahiptir. EIS, salınım frekansı ile üretilen uyarma gerilimini ve akımı hesaplar. Operasyonun etiketsiz olması nedeniyle impedimetrik yöntemlerin geliştirilmesi dikkat çekmektedir. Etiketsiz doğası göz önüne alındığında, EIS, hücre-matris etkileşimi, in vitro biyofilm oluşumu gibi canlı sistemlerin elektrodinamiğini açıklamak için olası bir adaydır. Tez, kare dalga voltametrisi (SWV), Açık Devre Potansiyeli (OCP) ve EIS - gibi elektrokimyasal yöntemlerle bakteriyel biyofilm oluşumunun elektrodinamiğini anlamaya odaklanmaktadır. Deneyleri gerçekleştirdikten sonra, EIS için zamana bağlı devre modelleri oluşturuldu ve bakteri sistemindeki değişiklikleri göstermek için veriler çıkarıldı.
Özet (Çeviri)
Bacterial biofilm is like a cooperative form of planktonic bacteria that colonize to acquire more nutritious and become resistant to surroundings. The communal organization results from the connection of bacteria by polysaccharides, lipids, or the extracellular matrix, which can provide a protective environment for living cells and communicate between them or allow specific types of chemicals inside through the matrix. 60%-80% of the infections are known to be biofilm-related. Bacterial biofilms are more resistant to antibiotics, and treating them with the wrong antibiotics might result in a thicker biofilm. In order to overcome these difficulties and researching new treatments for biofilm inflammation understanding the formation process is essential. For this manner, Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) has potential uses in various fields such as biosensors, corrosion studies, healthcare owing to its facile operation and affordable devices to conduct electroanalysis. EIS calculates the excitation voltage and current generated with the oscillating frequency. Developing impedimetric methods are gaining attention due to the operation being label-free. Considering its label-free nature, EIS is a possible candidate to explain the electrodynamics of living systems such as cell-matrix interaction, biofilm formation in vitro. Detection of those is essential to prevent infections and to develop medical needs to cure them. The thesis focuses on understanding the electrodynamics of bacterial biofilm formation via electrochemical methods such as square wave voltammetry (SWV), Open Circuit Potential (OCP), and EIS. After carrying out the experiments, time-dependent circuit models for EIS were built, and the data were extracted to demonstrate changes in the bacterial system.
Benzer Tezler
- Su sistemlerinde mikrobiyal biyofilm oluşumunun incelenmesi
Investigation of microbial biofilm formation in water systems
İRFAN TÜRETGEN
- Tahta üflemeli enstrümanlarda mikroorganizma tespiti ve mikroorganizmaların antibiyotiğe dirençliliklerinin araştırılması
Detection of microorganisms in woodwind instruments and investigation of antibiotic resistance of microorganisms
GÖKBERK İZGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
BiyolojiEskişehir Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN KILIÇ
- Biyobozunur ve konvansiyonel plastiklerin çevresel bozunmasının mikroskobik ve enstrumantal teknikler ile incelenmesi
Investigation of environmental degradation of biodegradable and conventional plastics by microscopic and instrumental
ŞEVVAL ÜRKMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiSakarya ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MERAL YURTSEVER
- Üç farklı CAD/CAM dental seramik materyalin biyofilm oluşumuna ve bakteri adezyonuna etkisinin konfokal lazer taramalı mikroskop ile incelenmesi
Investigation of effect of three different CAD/CAM dental ceramic materials on biofilm formation and bacterial adhesion with confocal laser scanning microscope
FATMA BOYDAŞ
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2019
Diş HekimliğiGazi ÜniversitesiRestoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜMA ÖMÜRLÜ
DOÇ. DR. GÜLÇİN AKCA
- Gentamisin, seftriakson, siprofloksasin ve meropenem'ın Klebsiella pneumoniae izolatlarına karşı antibiyofılm aktivitelerinin araştırılması
Investigation of antibiofilm activities of gentamicin, ceftriaxone, ciprofloxacin and meropenem against Klebsiella pneumoniae isolates
GÜLSÜM NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
MikrobiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KEMAL BİLGİN