Probing mechanical and chemical properties of biologicalmaterials by multiple modalities
Biyolojik malzemelerin mekanik ve kimyasal özelliklerinin çeşitli modalitelerle incelenmesi
- Tez No: 762730
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 119
Özet
Mekanik ve kimyasal değişiklikler çoğu hastalığın imzasıdır, bunların arasında endometriozis, orak hücre, sıtma ve kanser sayılabilir. Bu tür değişikliklerin tespit edilmesi erken teşhis ve etkin tedavi uygulanması açısından hayati önem taşımaktadır. İlk projemizde Raman spektroskopisini kullanarak endometriosis hastalarının kan serumundaki kimyasal değişiklikleri saptadık ve bu hastalığa noninvaziv bir teşhis metodu geliştirdik. Ayrıca Raman spektral analizine makina öğrenmesi algoritmalarından olan kNN ve SVM uygulayarak teşhis başarısını daha da geliştirdik. Bir sonraki projemizde, eritrositlere optik cımbız kullanarak tekrarlı gerdirme uyguladık ve bu hücrelerin mekanik davranışlarındaki değişimleri inceledik. Bulgularımıza göre, hücreler her bir esneme döngüsünden sonra daha da katılaştı ve belirli sayıda gerdirmeye maruz kaldıktan sonra tamamen esnekliğini yitirdi. Böylelikle, hücrelerde tekrarlı esnemeye bağlı deformabilitenin zayıf üstel değişimi gösterilmiş ve hücre reolojisinin ölçeksiz olduğu ilk kez bütün bir hücre düzeyinde ortaya konulmuştur. Son projemizde ise memeliler içinde en farklı eritrosit özelliklerine sahip olan deve eritrositlerinin insan eritrositlerine kıyasla mekanik ve kimyasal özlelliklerinin ne gibi farklılıklar gösterdiğini araştırdık. Çalışmamızın sonucunda, deve hücrelerinin insana hücrelerine kıyasla on kat daha sert olduğunu gözlemledik. Ayrıca Raman spektral analizleri sonucunda insan ve deve eritrositlerinde lipid:protein oranlarının farklı olduğunu tespit ettik.
Özet (Çeviri)
Mechanical and chemical alterations are the signature of most diseases, such as endometriosis, sickle cell, malaria, and cancer. Detecting such alterations has vital importance for early diagnosis and efficient treatments. In the first project, we aimed to establish a non-invasive diagnostic technique for endometriosis disease by detecting chemical changes in blood serum using Raman spectroscopy and machine learning algorithms. We measured 49 endometriosis patients' and 45 healthy women's blood sera for this project. A diagnostic tool was built-up by applying machine learning algorithms (kNN and SVM) to the Raman spectral data. The results of this study indicated diagnosis sensitivity and specificity values of 80.5\% and 89.7\%, respectively. In the following study, we investigated the effect of repetitive bi-axial stretch-relaxation cycles on the individual erythrocyte cells with optical tweezers to assess their mechanical response. According to the findings, the cells became stiffer with each stretch and became completely undeformable after several stretch-relaxation cycles. Also, we showed that stiffness changes with each stretching cycle as a sign of weak power law. Therefore, we showed that cell rheology is scale-free at a single and whole-cell level for the first time. In the last project, we studied the camel erythrocytes compared to the human erythrocytes in their mechanochemical features since camel erythrocytes have the most distinctive cell features among the vertebrates. Using optical tweezers, we quantified that camel erythrocytes are almost ten times more rigid than human erythrocytes. The chemical analysis by the Raman spectroscopy revealed the difference in the lipid:protein ratio of these two cell types.
Benzer Tezler
- Biologically inspired engineering for protein stabilisation
Başlık çevirisi yok
HÜSEYİN BURAK ÇALIŞKAN
- Fabrication and characterization of silicon nanowire resonators
Silisyum nanotel çınlaçların üretimi ve nitelendirilmesi
İZZET YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. B. ERDEM ALACA
- Klorheksidin glukonat ve hipokloröz asit içerikli gargaraların mikrobiyal dental biyofilm üzerine etkilerinin klinik ve mikrobiyolojik olarak kıyaslanması
Comparison of the clinical and microbiological effects of chlorhexidine gluconate and hypochlorous acid-containing mouthwashes on microbial dental biofilm
RABİANUR BALTACI
Doktora
Türkçe
2023
Diş HekimliğiBaşkent ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHTAP BİLGİN ÇETİN
- Comparative analyses of artificial kidney membranes and influences of in vivo utilization on their properties of the materials and hemodialysis treatment
Yapay böbrek membranlarının ve in vivo kullanımlarının hemodiyaliz tedavisi ve performansları üzerindeki tesirlerinin mukayeseli analizleri
BURUK ARMAĞAN KONDUK
Doktora
İngilizce
2002
Tıbbi BiyolojiBoğaziçi ÜniversitesiTıbbi Biyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. A. HİKMET ÜÇIŞIK