Geri Dön

Nanoindentasyon yöntemini kullanarak nanoparçacıkların hücre elastisitesi üzerindeki değişimlerinin incelenmesi

Investigation of nanoparticles on cell elasticity using the nanoindentation method

  1. Tez No: 770624
  2. Yazar: BURAK ASLANCAN PAK
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SEVİL ÖZER
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyofizik, Biyoteknoloji, Biophysics, Biotechnology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: İstanbul Yeni Yüzyıl Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 64

Özet

Günümüzde, canlı hücrelerin biyomekaniği, atomik kuvvet mikroskobu (AFM) gibi yüksek çözünürlüklü tekniklerin, canlı hücrelerin özelliklerinin nano boyutlarda ve hassasiyetle incelenebilmesine olanak sağladığından dolayı ilgi odağı olmuştur. Hücre nanomekaniği alanında yapılan çalışmalar, hücredeki veya hücre dışı matrisindeki (ECM) mekanik değişimlerin, patolojik değişikliklerin bir biyobelirtici olarak kullanılabileceğini gösteren veriler sağlamıştır. Bu nedenle, hücre sertliği, hücre kültürlerinin durumunu değerlendiren bir endekstir. Atomik kuvvet mikroskobu (AKM) ile yapılan nanoindentasyon deneyleriyle hücresellerin elastik özellikleri çıkarılabilmektedir. Nanoindentasyonda hücresel deformasyonu belirleyen nicel parametre Young modülüdür. Son yıllarda yapılan çalışmalarda altın nanoyapıların, hastalıkların tespit-teşhis edilmesi ve/veya terapötik nedenlerle tümör ve inflamatuar hücrelerin hedeflenmesinde etkin rol oynayabileceği görülmüştür. Bu çalışmada öncelikle Sonlu Elemanlar Metoduyla (FEM modelleme) keratinosit ve glioma hücrelerin 2 boyutlu aksiyal biyomekanik modellemeleri yapılarak mekaniksel özellikleri hesaplanmış, altın nanoyapılarının (Au-NP) hücre içine alımı ve dağılımı esnasında, hücrede gerçekleşen deformasyon ve mekanik değişimler bu modelleme yoluyla incelenmiştir. Çalışmada modellenen keratinosit hücreler, keratin yapan epidermal hücreleri, glioama ise beynin destekleyici dokusu olan glial hücrelerde oluşan bir grup tümör hücreleridir. Hertz model kullanılarak hesaplanan Young Modülü değerleri ve literatürde farklı teknikler kullanılarak elde edilen elastisite modülü değerleri, bulunun simülasyon çıktıları ile karşılaştırılmıştır.

Özet (Çeviri)

Nowadays, the biomechanics of living cells has been the focus of attention, as high-resolution techniques such as atomic force microscopy (AFM) allow the properties of living cells to be studied with nanoscale and precision. There are a lot of results showing that the mechanical changes in the cell or its extracellular matrix (ECM) are used as a biomarker of pathological changes. Therefore, cell stiffness is an index that evaluates the status of cell cultures. Elastic properties of cells can be deduced by nanoindexation experiments with atomic force microscopy (AFM). The quantitative parameter that determines cellular deformation in nanoindentation experiment is Young's modulus. In recent studies, it has also been shown that gold nanostructures (Au-NP) can play an active role in the detection-diagnosis of diseases and/or targeting tumor and inflammatory cells for therapeutic reasons. In this study, first of all, 2D axial biomechanical models of kerotinocytes and glioma cells were made with the Finite Element Method (FEM modeling) and their mechanical properties were calculated. The deformation and mechanical changes that occur in the cell during the uptake and distribution of gold nanostructures were also investigated through the modeling. Kerotinocyte cells modeled in the study are epidermal cells that make keratin, and Glioma is a group of tumor cells formed in glial cell cells, which are the supporting tissue of the brain. The Young Modulus values calculated using the Hertz model and elasticity values obtained from different techniques in the literature were compared with the simulation outputs.

Benzer Tezler

  1. Nanoparçacık içeren polimerlerin sürtünme, adhezyon ve mekanik özelliklerinin atomik kuvvet mikroskobisi kullanılarak nanosertlik deneyi yöntemi ile tayini

    Determination of friction, adhesion and mechanical properties of polymers containing nanoparticle, by the method of nano-hardness test using atomic force microscopy

    MİNE ŞENER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2014

    Kimya MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN

  2. Identification of mechanical properties of graphene-epoxy nanocomposites using nanoindentation technique

    Nanoindentasyon yöntemi ile grafin-epoksi nanompozitlerin mekanik özelliklerinin belirlenmesi

    OSMAN BAYRAK

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2012

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ÖZGEN ÜMİT ÇOLAK

  3. Çelik üzerinde titanyum karbür katmanlarının katodik ark FBB temelli yayındırma yöntemi ile üretilmesi

    Production of titanium carbides on steel via diffusion based cathodic arc PVD method

    ERKAN KAÇAR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN

  4. Synthesis and characterization of graphene oxide with enhanced mechanical properties

    Geliştirilmiş mekanik özelliklere sahip grafen oksit sentezi ve karakterizasyonu

    ZINEB BENZAIT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. LEVENT TRABZON

  5. Farklı yoğunlukta ve özellikte bulunan polimerlerin topografi, sürtünme, adhezyon ve nanomekanik özelliklerinin atomik kuvvet mikroskobisi kullanılarak belirlenmesi.

    Determination of topographic, tribologic and nanomechanical properties of various bulk polymers by atomic force microscopy

    MERT MUHAMMED KOÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Kimya MühendisliğiCumhuriyet Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MUSTAFA OĞUZHAN ÇAĞLAYAN