On-chip cell seperation using 3D printed microfluidic channels
3D baskılı mikroakışkan kanallar kullanılarak çip üzerinde hücre ayrıştırma
- Tez No: 779410
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ADEM ÖZÇELİK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoteknoloji, Mühendislik Bilimleri, Biochemistry, Biotechnology, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Aydın Adnan Menderes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Amaç: Bu tezin ana amacı, yerçekimine bağlı sedimantasyon yöntemi kullanarak hücre ayrımı için kullanılacak bir çip üstü laboratuvar sistem oluşturmaktır. Bu amaçla sayısal benzetimler ve deneysel yöntemler uygulanmaktadır. Bu hücre ayırma çalışmasının hedef uygulaması, ölü hücreleri 3D baskı ile üretilmiş düşük maliyetli ve basit akışkan cihazlar kullanarak bir hücre solüsyonundan izole etmektir. Materyal ve Yöntem: Bu tezde, farklı yoğunluktaki hücrelerin ayrılmasında akışkan parametrelerini araştırmak için hem sayısal hem de deneysel yöntemler uygulanmıştır. Sayısal çalışma, yerçekimi, sürükleme kuvveti ve kaldırma kuvvetinin dikkate alındığı sonlu elemanlar analizi yaklaşımı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Deneysel kısım için, şeffaf PLA filamanı kullanılarak FDM 3D baskı ile mikroakışkan kanallar hazırlanmıştır. Toplanan numune sıvılarındaki canlı ve ölü hücre oranlarını karakterize etmek için standart manuel hemasitometre kullanılmıştır. Bulgular: Daha düşük toplam akış hızlarında, cihazın ikinci ve üçüncü çıkışlarında daha düşük ayırma verimliliği ve ölü ve canlı hücrelerin karışmış olduğu bulunmuştur. Daha yüksek akış hızlarında, cihazın ilk çıkışı ölü hücrelerle karıştırılmış canlı hücreler içermektedir. Buradan, daha yüksek hücre ayırma verimliliği ile sonuçlanan 36 µl/dk'lık optimize edilmiş bir toplam akış hızı bulunmuştur. Sonuç: Düşük maliyetli 3 boyutlu baskılı mikroakışkan kanalların, canlı ve ölü hücreleri ayırmak için kullanılabileceği gösterilmiştir. Bu, çip üzerinde laboratuvar uygulamaları için 3D baskının potansiyelini göstermek için bir uygulama olarak sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Objective: The primary goal of this thesis is to create a system on a chip, which will be used for cell separation by implementing gravity-based sedimentation technique. For this purpose, numerical simulations and experimental methods are applied. The target application of this cell separation study is to isolate dead cells from a cell solution using low-cost and simple fluidic devices fabricated by 3D printing. Materials and Methods: In this thesis both numerical and experimental methods are applied to investigate fluidic parameters in separating different density cells. Numerical study is conducted using a finite element analysis approach where gravity, drag force and buoyancy are taken in consideration. For the experimental part, microfluidic channels are prepared by FDM 3D printing using clear PLA filament. Standard manual hemocytometer is used to characterize live and dead cell ratios in the collected sample liquids. Results: Different density particles of 5 micrometer diameter are used in the simulations to analyze their trajectories. It was found that at lower flow rates the lower outlets contained dead and live cells that indicated lower separation efficiency. At higher flow rates the first outlet of the device contained live cells mixed with the dead ones. Thus, an optimize total flow rate of 36 µl/min was found that resulted in higher cell separation efficiency. Conclusion: It is shown that low-cost 3D printed microfluidic channels can be used for separating live and dead cells in a 3D printed microfluidic device. This is a good demonstration to show the potential of the 3D printing for lab-on-chip applications.
Benzer Tezler
- Design and fabrication of magnetically actuated cell sorter
Manyetik olarak kontrol edilebilen hücre siniflandirici tasarimi ve üretimi
MERVE GÜLLE
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET CAN ERTEN
- Lab-on-a-chip devices with patterned hydrogels: Engineered microarrays for biomolecule fractionation, organ-on-chip and desalination
Başlık çevirisi yok
BURCU GÜMÜŞCÜ
Doktora
İngilizce
2016
Bilim ve TeknolojiUniversity of TwentePROF. DR. ALBERT VAN DEN BERG
PROF. DR. JAN C. T. EIJKEL
- Concentration and detection of bacteria with combined AC electrokinetic and impedance analysis in microfludic systems
Mikroakışkanlarda AC elektrokinetik tekniklerle empedans tabanlı bakteri algılaması
KADRİYE ÖLMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HÜSEYİN KIZIL
- Manyetik nanopartiküller kullanılarak çip-üstü hücre çeperi ayrıştırılması
On-chip cell wall separation using magnetic nanoparticles
YASİN ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik BilimleriAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiMalzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ FATMA DOĞAN GÜZEL
- Investigation of the low-cost passive on-chip cell separation methods
Düşük maliyetli çip üstü pasif hücre ayrıştırma metotlarının araştırılması
OSMAN GÜLER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
BiyokimyaAydın Adnan Menderes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN GÜÇLÜER