Geri Dön

Total internal reflection holographic microscopy for cell extension imaging

Holografik tam iç yansıma mikroskobuyla hücre uzantılarının görüntülenmesi

PDF İndir

  1. Tez No: 765270
  2. Yazar: TOLGA GÜRCAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET BURÇİN ÜNLÜ, YRD. DOÇ. DR. MUHAMMED FATİH TOY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Biophysics, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 96

Özet

Arayüz yapılarının incelenmesi biyoloji, ekran sistemleri gibi bir çok alan ve alt alanları için büyük öneme sahiptir. Klasik olarak bu yapıların incelenmesi floresan boyayla işaretlendikten sonra optik kesitleme, süperçözünürlük görüntüleme sistemleri ile birleştirilerek yapılmaktadır. Bu yöntemlerle kırınım limitini aşan çözünürlük\-lere ulaşılabilmesine rağmen floresan görüntüleme için gereken uzun pozlama süreleri, yüksek maliyet gibi bir çok sıkıntıyı beraberinde getirirler. Bu kısıtlamalar var olan yöntemleri canlı hücre görüntüleme uygulamaları için elverişsiz kılmaktadır. Bu projede hücre ve bulunduğu ortam arasındaki bir işaretlemeye gerek kalmadan incelemeyi sağlayacak bir nicel faz görüntüleme sistemi gerçekleştirilmiştir. Eksen dışı bir holog\-rafik mikroskop temelli olan sistem, tam iç yansımayı yüksek numerik açıklıklı bir objektif kullanarak oluşturacaktır. Literatürde var olan çalışmalarda tam iç yansıma, bir prizma kullanılarak gerçekleştirilmektedir. Fakat prizmanın fiziksel boyutları, kullanılacak objektifin numerik açıklığını ve sistemin büyütmesini sınırlamaktadır. Burada geliştirilen sistemde 1.49 numerik açıklığa sahip 100x bir objektif kullanılarak hücre arayüzünde bulunan yapıların görüntülemesi yapılacaktır. Örnekten yansıyan kompleks dalga dijital holografi prensipleri kullanılarak geri oluşturulacaktır. Sistemin çözünürlüğü birden fazla aydınlatma açısından elde edilen kompleks alanların birleştirilmesi ile kırınım limitinin üstüne çıkabilecektir. Bunlara ek olarak micro-optik malzemelerin üretilmesine olanak sağlayan yeni bir maskesiz litografi algoritması bu çalışmada gerçekleştirilmiştir. Öne sürülen algoritma dijital holografi ile elde edilen nicel faz görüntülerini kullanarak litografi için kullanılan maskeyi sürekli güncellemektedir. Bu sayede süper çözünürlüklü görüntülemede kullanılan bir spiral faz maskesi üretilip klasik metoda göre daha iyi bir sonuç verdiği gösterilmiştir.

Özet (Çeviri)

The study of interfacial structures is of utmost importance not only for various research fields such as cell biology and display systems but also their sub-disciplines. One of the traditional means of imaging buried structures rely on fluorescence labeling and the use of optical sectioning with superresolution microscopy. Although it exceeds diffraction limit, there are various shortcomings to utilize this methodology such as its reliance on fluorescent markers, long exposure times to high cost of the imaging system. Ultimately, these limitations position the existing technologies unideal for live cell imaging, including the imaging of surface proteins of a living cell. A label free quantitative phase imaging method is realized in this study to enable imaging of an interface between different media. This system is based on off-axis holographic microscopy and uses a high numerical aperture (NA) microscope objective to achieve total internal reflection (TIR). Existing literature on total internal reflection holographic microscopy utilizes prism to achieve TIR which limits the working distance of objective to be large hence resolution. Proposed system relies on a 100x objective with 1.49 NA to improve resolution and magnification. Complex field which is reflected from burried interface of the sample can be recovered by using digital holography principles. The resolution of the system can further be enhanced by combining several illumination angles and utilizing synthetic aperture reconstruction. Also a new iterative algorithm for maskless grayscale lithography which uses quantitative phase measurements as feedback is realized in this study. Phase measurements are performed via an off-axis digital holography configuration. A spiral phase plate which has uses in superresolution microscopy techniques is produced with proposed algorithm and shown to perform better compared to classical method.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    713273

    3d optical imaging of living cells in microgravity: application to study dynamic changes of cytoskeleton

    Canlı hücrelerin mikro çekim altında 3 boyutlu görüntülenmesi: hücre iskeletinin dinamik değişimlerinin çalışılmasında uygulanması

    MUHAMMED FATİH TOY

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2013

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEcole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CHRISTIAN DEPEURSINGE

    DR. MARCEL EGLI

  2. Tez No

    687497

    Time domain terahertz attenuated total internal reflection spectroscopy

    Zamana dayalı terahertz azalan toplam iç yansıma spektroskopisi

    ATABERK ATALAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAKAN ALTAN

  3. Tez No

    246856

    Single molecule tracking in confined geometries

    Çevrelenmiş geometrilerde tek moleküllerin izlenmesi

    MUSTAFA YORULMAZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2009

    BiyofizikKoç Üniversitesi

    Malzeme Mühendisliği Bölümü

    YRD. DOÇ. DR. ALPER KİRAZ

  4. Tez No

    188387

    Optik elyafın tekstilde kullanım alanları

    Usage patterns of fiber optics in textile

    KAMİ EMİRHAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2005

    Tekstil ve Tekstil MühendisliğiMimar Sinan Güzel Sanatlar Üniversitesi

    Tekstil ve Moda Tasarımı Ana Sanat Dalı

    YRD. DOÇ. DR. GAYE KIRLIDÖKME BELEN

  5. Tez No

    275039

    Enhancing light extraction efficiency of IngaN/GaNmulti quantum well light emitting diodes with embedded two dimensional photonic crystal structures

    İki boyutlu fotonik kristal yapıları gömülü IngaN/GaN çoklu kuantum kuyulu ışık saçan diyotların ışık çıkarım verimlerini artırma

    ALİ GÜNEŞ KAYA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2010

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SALİM ÇIRACI

    YRD. DOÇ. DR. AYKUTLU DANA

    YRD. DOÇ. DR. BİLGE İMER

Geri Dön