Plasmonic enhancement of absorption efficiency of nanoparticles for photothermal therapy applications
Fototermal terapi kullanımı için nanopartikullerin plazmonik emilim veriminin arttırılması
- Tez No: 766122
- Danışmanlar: PROF. DR. HAKAN ERTÜRK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Termodinamik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 92
Özet
İnsanlık medikal açıdan hiçbir zaman olmadığı bir noktada olmasına rağmen, kanser dünya üstündeki en yaygın ve ölümcül hastalıklardan biri olmaya devam etmektedir. Yeni bir tedavi olan fototermal terapi damar yoluyla enjekte edilip kanser hücresinde toplanan plazmonik nanopartiküllerin radyasyon yoluyla ısıtılması sonucuyla çevresindeki hücreleri öldürmesidir. Ancak nanopartiküller damar yoluyla verildiği için kanser hücresine nasıl yerleşeceği kontrol edilemez. Bu tezde, sisteme dielektrik bir nanopartikülün eklenmesinin plazmonik nanopartikül sisteminin emilim verilimi üstünde etkisi araştırılacaktır. Nanoçubuk, nanokoni, ikili nanopiramit uzun geometrileri nedeniyle bu amaçla kullanılan dielektrik parçacık türleridir. Bu parçacıkların yarıçapı gibi geometrik parametreleri emilim üstündeki etkileri tek başına anlaşılabilmesi için ayrı ayrı değiştirilmiştir. Her nanopartikül tipi için optimal geometrik parametreler seçilmiş, ve bu partiküller bir hacmin içinde rastgele yerleştirilmiştir. Nanopartiküllerin PTT kullanımında rastgele yerleşmesini modellemek için her nanopartik¨ul ¸sekli i¸cin birden fazla simulasyon yapılmı¸stır. Nanokonilerin emilim miktarını arttırmak için en verimli nanopartikül olduğu görülmüştür. Yerleştirmelerin önceden belirlendiği durumda emilim veriminde %228.5 bir artış olmasına neden olmuştur. Ancak nanokonilerin asimetrik şekilleri nedeniyle rastgele yerleştirilen durumda bu artış %68.1 değerine düşmüştür. Nanoçubuk, nanokoni ve ikili nanopiramit sonuçları karşılaştırıldığında ise eğimli parçacık geometrilerinin PTT için daha uygun olduğu, ve ikili nanopiramitin simetrik geometrisinin daha tutarlı bir artış sağladığı gözlemlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Even though humanity is in a golden age when it comes to medical wonders, cancer is still one of the most common and deadly diseases in the world. One new treatment method is called photothermal therapy, which is the thermal ablation of cancer cells by the intravenous injection of plasmonic nanoparticles. Plasmonic nanoparticles absorb the incident light, converting almost all to heat, and increasing the temperature of the environment. But since the nanoparticles are taken intravenously, their placements in the tissue are randomized. In this thesis, the effects of adding dielectric nanoparticles to a plasmonic nanoparticle system on absorption are studied. Nanorods, nanocones, and bipyramid nanoparticles are considered as the dielectric nanoparticles due to their elongated shape. Effects of geometric parameters, such as the radius, on the absorption of the system are studied separately. Optimal parameters of each dielectric nanoparticle are identified. Multiple simulations are completed for each dielectric nanoparticle type where the nanoparticles is placed randomly in a control volume for an approximation of the randomly scattered nature of the nanoparticles in PTT. Nanocones are found to be the best dielectric nanostructure for improving absorption when the orientation of the dielectric nanoparticle can be controlled, with a 228.5% increase in absorption efficiency. However, the non-symmetric nature of the nanocone diminishes the absorption improvement greatly, with only a 68.1% improvement in absorption when the particles are placed randomly. Comparisons between the nanorods, nanocones and the bipyramid nanoparticles show that the slanted shaped dielectric nanoparticles are more suitable for PTT applications, while the symmetric geometry of the bipyramid nanoparticles provides more consistent improvements.
Benzer Tezler
- Functional metal oxide surfaces: Photocatalytic, self-cleaning andmicro-/nanostructuring applications
Başlık çevirisi yok
SALİH VEZİROGLU
Doktora
İngilizce
2021
Metalurji MühendisliğiChristian-Albrechts-Universität zu KielPROF. DR. FRANZ FAUPEL
PROF. DR. LORENZ KİENLE
PROF. DR. JOST ADAM
- Plasmonic enhancement of perovskite photoluminescence
Perovskit fotoışımasının plazmonik artırımı
METİN TAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüFotonik Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. EMRE SARI
- Selective plasmonic control of excitons and their non-radiative energy transfer in colloidal semiconductor quantum dot solids
Kolloidal yarıiletken kuvantum noktacık filmlerinde ekzitonların seçimli plazmonik kontrolü ve radyasyonsuz enerji transferleri
TUNCAY ÖZEL
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HİLMİ VOLKAN DEMİR
- Plasmon-enhanced dye sensitized solar cells
Plasmonik nanoparçacık katkılı boyaya duyarlı güneş pilleri
HÜSNA AKIN
- Development of hybrid photonic and plasmonic light management interfaces for thin film semiconductor devices
İnce film yarı iletken aygıtlar için hibrid fotonik ve plazmonik ışık yönetimi arayüzleri geliştirilmesi
HISHAM NASSER
Doktora
İngilizce
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAŞİT TURAN
PROF. DR. MACİT AHMET ÖZENBAŞ