Glukoz konsantrasyonu ölçümü için bir elektrokimyasal biyosensör tasarımı ve modellenmesi
Design and modeling of an electrochemical biosensor for measurement of glucose concentration
- Tez No: 769739
- Danışmanlar: DOÇ. DR. ÇETİN CANPOLAT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Biyokimya, Engineering Sciences, Biochemistry
- Anahtar Kelimeler: Biyosensörler, Glükoz, Sonlu elemanlar analizi, Voltametri, Biosensors, Glucose, Finite element analysis, Voltammetry
- Yıl: 2022
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Biyokimyasal olayların incelenmesinde ve oluşan değişimlerin algılanmasında biyosensörler yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bir biyosensör biyoaktif tabaka, sinyal iletici sistem, kaydedici olmak üzere üç temel bileşenden oluşmaktadır. Biyosensörler yüksek duyarlılıklı, hızlı, basit ve ucuz cihazlardır. Biyosensörlerin tasarımında enzimler, biyomateryaller, dokular kullanılabilmektedir. Enzimler protein yapısında olup tepkimeleri belirli koşullarda gerçekleştiren biyokatalizörlerdir ve tepkimenin hızlanmasına sebep olurlar. Bu çalışmada glukozun enzim bağımlı oksidasyon ve redüksiyon tepkimelerini incelemiştir. Bu amaçla bir mikro kanal yüzeyine bir elektrot yerleştirilmiştir. Elektrot üzerinde oluşan redoks tepkimeleri sonucu akım değişimleri çevrimsel voltametri ile izlenmiştir. Mikrokanala entegre biyosensörün tasarımı ve sonlu elemanlar analizi için Comsol Multiphysics v3.5a kullanılmıştır. Matematiksel modelleme öncelikli olarak mikrokanal boyunca sıvı akışı olmadan gerçekleştirilmiştir. Sonrasında mikrokanal girişine laminer akış koşulları altında bir sıvı girişi tanımlanarak analizler yapılmıştır. Bu çalışmada laminer akış varlığında çevrimsel voltametriden elde edilen maksimum akımın yükseldiği gözlemlenmiştir. Simülasyonlar, sıvı akış hız şiddetinin arttırılmasının biyosensörün etkinliğinin arttırdığını göstermiştir.
Özet (Çeviri)
Biosensors are widely used in the analysis of biochemical events and the detection of changes. A biosensor consists of three basic components: a bioactive layer, a signal-transmitting system, and a recorder. Biosensors are high-sensitivity, fast, simple, and inexpensive devices. Enzymes, biomaterials, and tissues can be used in the design of biosensors. Enzymes are in protein structure and they are biocatalysts that perform reactions under certain conditions and cause the reaction to accelerate. In this study, the enzyme-dependent oxidation and reduction reactions of glucose were investigated. For this purpose, an electrode is placed on a microchannel surface. Current changes as a result of redox reactions on the electrode were monitored by cyclic voltammetry. Comsol Multiphysics v3.5a was used for the design and finite element analysis of the microchannel integrated biosensor. Mathematical modeling was first performed without fluid flow through the microchannel. Then, a liquid flow was defined to the microchannel inlet under laminar flow conditions and analyzes were made. In this study, it was observed that the maximum current obtained from cyclic voltammetry increased in the presence of laminar flow. Simulations have shown that increasing the magnitude of liquid flow velocity increases the efficiency of the biosensor.
Benzer Tezler
- Silver nanoparticles doped antimicrobial biocomposite for hydrogen peroxide biosensor
Gümüş nanopartikül katkılı antimikrobiyal biyokompozit ile hidrojen peroksit biyosensörü
EYLEM ÇAĞRICAN GÖK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZGÜL KELEŞ
- Dört farklı glukometre ile laboratuvar glukoz ölçüm yönteminin karşılaştırılması
Başlık çevirisi yok
NALAN AKALIN
- Biyolojik sıvılarda klinik öneme sahip bazı maddelerin tayinine yönelik biyosensör geliştirme
The biosensor development for determination of some substances having clinically significant
MUHAMMET GÜLER
Doktora
Türkçe
2015
BiyokimyaYüzüncü Yıl ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEDAT TÜRKOĞLU
DOÇ. DR. ARİF KIVRAK
- Molecular and physiological characterization of a salt-resistant Saccharomyces cerevisiae mutant obtained by evolutionary engineering
Evrimsel mühendislik yöntemiyle elde edilmiş tuza dirençli bir Saccharomyces cerevisiae mutantının moleküler ve fizyolojik karakterizasyonu
ŞEYMA HANDE TEKARSLAN
Doktora
İngilizce
2015
Genetikİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
PROF. DR. ZEYNEP PETEK ÇAKAR
PROF. DR. CAROLA HUNTE
- Mobil telefon kullanımına bağlı oluşan 900-1800 mhz radyo frekans dalgalarının meydana getirdiği elektromanyetik alanın iliak kanat kemik mineral yoğunluğuna etkisi
The effect of electromagnetic fields on bone mineral density of iliac bone produced by 900-1800 mhz radio frequency waves dependent on cellular phone usage
BEŞİR ANDAÇ AKSOY
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2006
Ortopedi ve TravmatolojiSüleyman Demirel ÜniversitesiOrtopedi ve Travmatoloji Ana Bilim Dalı
PROF.DR. NEVRES HÜRRİYET AYDOĞAN