Design of a microfluidic platform for real-time enumeration and retrieval of low concentration of cells
Düşük konsantrasyonlu hücrelerin gerçek zamanlı sayımı ve toplanması için bir mikro akışkan platform tasarımı ve karakterizasyonu
- Tez No: 749811
- Danışmanlar: PROF. DR. HALUK KÜLAH, DOÇ. DR. ENDER YILDIRIM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Biyoteknoloji, Bioengineering, Biotechnology
- Anahtar Kelimeler: Hücre sayımı, Karakterizasyon, Mikroakışkan aygıt, Tasarım, Cell counting, Characterization, Microfluidic device, Design
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nadir hücrelerin geri kazanımı için geliştirilen cihazların karakterizasyonu için spiking deneyleri önemlidir. Ancak, seri seyreltme gibi varyasyonun oldukça yüksek olduğu geleneksel yöntemlerle standart bir laboratuvar ortamında çok düşük konsantrasyonlarda tümör hücreleri toplamak zordur. Tek hücre toplamaya yönelik diğer platformlar son derece yüksek maliyetlidir ve standart laboratuvarlarda mevcut değildir. Çok düşük sayıda hücreyi (1-100) herhangi bir numune kaybı ve ölü hacim olmadan yüksek doğrulukla toplamak için düşük maliyetli, tekrarlanabilir ve sağlam bir mikroakışkan platform öneriyoruz. Platform, bir PDMS mikroakışkan çip ve çıkış rezervuarına bağlı, sıfır ölü hacim sağlayan esnek bir hidrolik rezervuar (FHR) içerir. Sistemi karakterize etmek için, floresanla boyanmış hücreler kanaldan geçirilmiş ve doğrudan FHR'ye bağlı pipet ucunda toplanmıştır. Mikro kanaldan geçen hücreler mikroskop altında izlenmiş ve gerçek zamanlı olarak sayılmıştır. Ardından, toplanan hücreler bir kuyu plakasına ekilmiş ve karşılaştırma için sayılmıştır. Toplanan ortalama hücre sayısı hedeflenen 10, 50 ve 100 MCF7 hücresi için sırasıyla 9,2±2,4- 49,4±5,9 ve 98,5±6,2 olarak bulunmuştur. Sayım doğruluğu, gerçek zamanlı ve toplanan hücre sayıları arasındaki doğrusal regresyon (R2=0,9964) ile gösterilmiştir. Mikroakışkan platform hücre canlılığını etkilememektedir. Önerilen sistem, nadir hücre izolasyon platformlarının analitik performans karakterizasyonu veya az sayıda hücre gerektiren diğer analitik çalışmalarda düşük sayıda hücrenin doğru şekilde sayılması için düşük maliyetli ve sağlam bir teknik sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Spiking experiments are essential to characterize the performance of devices developed for rare cell recovery. However, it is challenging to spike tumor cells at very low concentrations in a standard laboratory environment with conventional methods like serial dilution, in which the variation becomes quite high. Other platforms for single-cell picking are extremely high cost and not available in standard laboratories. We propose a low-cost, repeatable, and robust microfluidic system to spike a very low number of cells (1-100) with high accuracy, without any sample loss and dead volume. The platform included a PDMS microfluidic chip and a flexible hydraulic reservoir (FHR) connected to the outlet reservoir, providing zero dead volume. To characterize the system, fluorescently stained cells were passed through the channel and collected directly in the pipette tip connected to FHR. Cells passing through the microchannel were monitored under a microscope and counted in real-time. Then, the collected cells were transferred to a well plate and counted for comparison. The average collected cell count was 9.2±2.4, 49.4±5.9, and 98.5±6.2 for targeted 10, 50, and 100 MCF7 cells, respectively. The counting accuracy was demonstrated by linear regression between real-time versus retrieved cell counts with an R2 of 0.9964. The microfluidic platform does not affect cell viability. The proposed system provides low-cost and robust technique for accurate spiking of low number of cells for analytical performance characterization of rare cell isolation platforms or any other analytical study requiring few cells.
Benzer Tezler
- Hava örnekleme sistemi ile biyoaerosol tespiti için mikroakışkan tabanlı tanı sistemi geliştirilmesi
Development of a microfluidics-based diagnostic system for bioaerosol detection using an air sampling system
HÜLYA ERASLAN GÜLTEKİN
Doktora
Türkçe
2025
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- New generatıon mıcrofluıdıc chıps for mıcromıxıng and early cancer dıagnosıs
Mikrokariştirma ve erken kanser tanisi için yeni nesil mikroakişkan çipler
İSMAİL BÜTÜN
Doktora
İngilizce
2025
Mühendislik BilimleriSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Wireless wearable reader platform for continuous healthcare monitoring with power harvesting
Sürekli sağlık takibi için güç hasadı destekli kablosuz giyilebilir okuyucu platformu
FARIBORZ MIRLOU
Doktora
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiBiyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ LEVENT BEKER
- Hücre kültürü ve çip üzerinde organ araştırmaları için mikro akışkan kontrol ve görüntüleme platformu tasarımı
Microfluidic control and imaging platform design for cell culture and organ-on-chip researches
FATİH SERDAR SAYIN
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN ERDAL
DOÇ. DR. MEHMET BURAK AKSU
- Microcantilever based lab-on-a-chip sensor for real-time mass, viscosity, density and coagulation measurements
Gerçek zamanlı kütle, özkütle, viskozite ve pıhtılaşma ölçümleri için mikroçubuk tabanlı mikroakışkan algılayıcılar
ONUR ÇAKMAK
Doktora
İngilizce
2015
Makine MühendisliğiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN ÜREY