Developing an acoustic based cell analysis sensor
Akustik tabanlı hücre analizi sensörü
- Tez No: 780133
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER ŞİŞMAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BURAK AKSU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Bioengineering, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Marmara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 79
Özet
Hücre kültürü analizleri, kök hücre, kanser araştırmaları, doku mühendisliği gibi çalışmaların temel taşıdır. Bu çalışmalarda en temel süreçlerden birisi hücre sayımı gerçekleştirmektir. Hücre sayımı için kullanılan klasik yöntemde hücreler doğrudan mikroskop altında sayılmaktadır. Ancak bu yöntemde sonuçlar büyük ölçüde analizi yapanın tecrübesine dayanmakta ve vakit almaktadır. Son on yılda bu ihtiyacı karşılamak üzere konuda farklı Pratik yöntemler geliştirilmiştir. Empedans farkı, yüksek çözünürlüklü görüntü işleme ve yüzey akustik dalgaları tabanlı teknolojileri içeren yaklaşımlar geliştirilmiş ve yaygınlaşmıştır. Yüzey akustik dalgaları tabanlı sensörler mekanik, kimya, elektronik, biyomedikal gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu çalışmada hücre kültüründeki hücre sayım işlemi SAW tabanlı biyosensör geliştirilmiştir. Çalışma sensör çipinin simülasyon, fabrikasyon ve deneysel çalışmalarını içermektedir. Yatay kesme yüzey akustik dalga (SH-SAW) modunda,17 MHz Merkez frekanslı bir cihaz tasarlanmış, simüle edilmiş, farbrikasyonu gerçekleştirilmiş ve test edilmiştir. Sensör yapısı karşılıklı iki interdigital (IDT) elektrot, piezoelektrik ST Quartz üzerinde üretilmiş; bu iki IDT arasında da hücre kültürü olarak kullanılacak PDMS hazne yerleştirilmiştir. Gönderici IDT yapı tahrik edildiğinde elektrik enerjisini mekanik enerjiye çevirip yüzey akustik dalga oluşturmakta ve bu dalga yüzey boyunca ilerleyerek alıcı IDT'ye ulaşmaktadır. İki IDT arası bölge yük değişimlerine hassastır. Sonuçlar, sensörün kuyu içindeki hücre sayısındaki değişimlere yanıt verdiğini ve faz ölçümlerinin geleneksel yöntemle ölçülen hücre sayıları ile iyi bir uyum içinde olduğunu göstermektedir. Çalışma, SH-SAW biyosensörü kullanılarak yerinde hücre sayısı ölçümünün yeterliliğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Cell culture analysis are essential studies in biomedical research such as stem-cell, cancer researches, tissue engineering and more. In these studies, one of the most fundamental processes is counting number of living cells. Conventional method used for cell culture analysis are done by counting cells under a microscope, but here, the result highly depends on the experience of analyst and requires more time. There are other approaches for quantification to meet the need in this field in last decades based on the electrical impedance change, high-resolution image processing or the SAW based approach. Surface Acoustic Wave (SAW) Based sensors are now widely used in many fields such as mechanics, chemical, electronics, biomedical. In this study a surface acoustic waves (SAW) based biosensor is developed for Quantification of Cell number in the culture. Our work consists of the simulation and fabrication of a SAW based biosensor chip and the experimental studies to demonstrate its efficiency. An SH-SAW device with 17 MHz center frequency has designed, simulated and fabricated. Sensor structure consist of two IDT-electrodes placed oppositely on a ST Quartz. Transmitter is excited by HF-sine signal to create SH-Waves on the ST Quartz. Receiver IDT converts these acoustic waves back to electrical signals. The received signal carries the information to measure small load changes on the surface that is between the transmitter and receiver IDTs. A reservour, as a cell culture, is placed between the sensor's input and output terminals. The results show that the sensor responds to the cell number inside the well, and the phase measurements agrees well with the cell numbers measured by using conventional method. The study demonstrates the capability of in situ cell number measurement using SH-SAW biosensor.
Benzer Tezler
- Akustik yüzey dalga esasına dayanan filtrlerin analizi, tasarımı ve GSM sistemindeki uygulamaları
Analysis and design of saw filter and saw filter applications in GSM
H.CEMİL KARAGÜZEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜL AKÇAKAYA
- Helikopter ana rotor uç geometrisinin aeroakustik açıdan optimizasyonu ve rotor hareketlerinin aeroakustik etkilerinin incelenmesi
Aeroacustical optimization of helicopter main rotor tip geometry and investigation of aeroacustic effects of rotor movements
TUĞRUL TEOMAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİM RÜSTEM ASLAN
- Innovative approaches for mechanical characterization and failure analysis in complex and functional composite structures: A fusion of SHM, NDT, and FEA techniques
Kompleks ve fonksı̇yonel kompozı̇t yapılarda mekanı̇k karakterı̇zasyon ve hasar analı̇zı̇ ı̇çı̇n yenı̇lı̇kçı̇ yaklaşımlar: SHM, NDT ve FEA teknı̇klerı̇nı̇n bı̇rleşı̇mı̇
ABDULRAHMAN SAEED ABDULQADER AL-NADHARI
Doktora
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET YILDIZ
- 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
- Dikey bahçelerin sürdürülebilirliğinin ölçülmesi amaçlı değerlendirme sistemi geliştirilmesi
Developing an evaluation system for measuring the sustainability of vertical gardens
PARASTOU ANSARI
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Peyzaj Mimarlığıİstanbul Teknik ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ALİ ÖRNEK