Geri Dön

Investigation of the effect of electrode material on antibacterial activity in plasma treatment with dielectric barrier discharge

Dielektrik bariyer deşarjı ile plazma muamelesinde elektrot malzemesinin antibakteriyel aktiviteye etkisinin araştırılması

  1. Tez No: 781708
  2. Yazar: MERVE GÜL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. UTKU KÜRŞAT ERCAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 69

Özet

Plazma, fotonlar, serbest elektronlar, iyonlar, serbest radikaller ve reaktif oksijen/azot türleri (RONS) içeren bir elektrik alanı altında üretilen iyonize olmuş gazdan oluşur. Soğuk atmosferik plazma (CAP), atmosferik basınçta yüksek bir elektrik alanı altında soğuk formda üretilir. CAP, Dielektrik Bariyer Deşarjı (DBD) ve plazma jeti olmak üzere iki yöntem kullanılarak üretilir. DBD yönteminde dielektrik bariyerin yapıldığı elektrot konfigürasyonu, şekli, malzemesi ve maddesi önemlidir. Elektrot tasarımı ve geometrisinin ötesinde, bariyer ve elektrot malzemeleri de deşarjın elektrik gücünü değiştirerek deşarjın reaktivitesini etkileyebilir. CAP uygulamalarında çeşitli sürelerdeki plazma deşarjının, kapasitif direnç ve geçirgenliğe bağlı olarak kullanılan iletken malzemenin iletkenliğindeki bir farklılıktan dolayı değiştiği varsayılmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada, RONS seviyeleri, pH ve RONS türleri gibi önemli ölçüde farklılık gösterebilen fiziksel miktarları ölçmek için, bu çalışmada plazma ile aktifleştirilmiş sular (PAW'ler) üç alternatif elektrot malzemesi (bakır, paslanmaz çelik ve alüminyum) kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın amacı, farklı elektrot malzemeleri kullanılarak yapılan CAP tedavisinin antibakteriyel aktivitesinin, E.coli bakterisinin mikrobiyal inaktivasyon üzerindeki etkisini ve CAP tedavisinin cilt hücreleri üzerindeki biyolojik sonucunu araştırmaktır. Sonuçlar, elektrot malzemelerinin farklılığının CAP tedavisinde RONS miktarı, pH ve antibakteriyel aktivite üzerinde etkili olduğunu ve ZOI sonuçlarına göre çoğu grupta antibakteriyel aktivitenin en yüksek olduğu elektrot malzemesinin paslanmaz çelik olduğu gözlemlendi. CAP tedavisinin antibakteriyel etkinliğinin sonuçları gruplara ayrıldı; doğrudan tedavi ve PAW'ler tarafından. Koloni sayımı sonuçlarına göre E.coli üzerinde antibakteriyel etkinlik açısından en etkili grubun alüminyum elektrot olduğu söylenebilir. Bu nedenle alüminyum elektrot, hücre canlılığı tahlil sonuçları açısından diğerlerine göre en yüksek hücre çoğalma etkisine sahiptir. Bu çalışma, plazma tıbbı alanında yapılan antimikrobiyal çalışmalarda hangi parametrelerin etkili olduğu ve gerekli mikrobiyal inaktivasyon için hangi RONS tiplerinin daha etkili olduğuna bir parametre daha ekleyerek bundan sonraki çalışmalara ışık tutacaktır.

Özet (Çeviri)

Plasma is an ionized gas generated under an electric field that contains photons, free electrons, ions, free radicals, and reactive oxygen/nitrogen species (RONS). Cold atmospheric plasma (CAP) is generated in the cold form under a high electric field at atmospheric pressure. CAP is generated using two methods, Dielectric Barrier Discharge (DBD) and plasma jet. In the DBD method, the electrode configuration, shape, material, and substance from which the dielectric barrier is made are important. Beyond the electrode design and geometry, the barrier and electrode materials can also impact the reactivity of the discharge by modifying the discharge electrical power. Plasma discharge at various durations in CAP applications is hypothesized to alter because of a difference in conductivity of the conductive material utilized depending on capacitive resistance and permittivity. Therefore, in this study, plasma activated waters (PAWs) are evaluated using three alternative electrode materials (copper, stainless steel, and aluminum) to quantify physical quantities that can differ significantly such as RONS levels, pH, and RONS types. The study aims to investigate the effect of the antibacterial activity of CAP treatment using different electrode materials on microbial inactivation of E.coli and the biological outcome of CAP treatment on skin cells. The results revealed that the difference in electrode materials affects the amount of, RONS, pH, and antibacterial activity in CAP treatments, the electrode material with the highest antibacterial activity was observed to be stainless steel according to ZOI results. The results of the antibacterial activity of CAP treatment were divided into groups; direct treatment and by PAWs. According to the colony counting results, it can be said that the aluminum electrode is the most effective group for antibacterial efficacy on E.coli. Therefore, the aluminum electrode has the highest cell proliferation effect compared to others with respect to cell viability assay results. By adding one more parameter to which factors are important in antimicrobial experimentations in the field of plasma medicine, this research will carry light on future studies and which RONS types are more effective for required microbial inactivation.

Benzer Tezler

  1. Benzalkonium chloride, chlorhexidine, cetrimide ve cetylpyridinium chloride ile kombine edilen geleneksel cam iyonomer simanın antibakteriyel fiziksel ve kimyasal değişimlerinin in-vitro değerlendirilmesi

    In-vitro evaluation of the antibacterial activity, physical and chemical properties of conventional glass-ionomer cements containing benzalkonium chloride, chlorhexidine, cetrimide and cetylpyridinum chloride

    AYÇA KURT

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Diş HekimliğiKaradeniz Teknik Üniversitesi

    Pedodonti Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. TAMER TÜZÜNER

  2. Rezin esaslı dental materyallere nanopartikül ilavesinin antibakteriyel etkinliğe ve mekanik özelliklere etkisinin in-vitro olarak araştırılması

    Investigation of influence on antibacterial activity and mechanical properties of nanoparticle incorporation in resin based dental materials in vitro

    ZEYNEP YEGİN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Diş HekimliğiSelçuk Üniversitesi

    Pedodonti Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. GÜL TOSUN

  3. Metal nanopartikül yüklü bakır sülfürlerin antibakteriyel aktivitesinin araştırılması

    Investigation of antibacterial activities of metal nanoparticle-loaded copper sulfides

    HACER KURT

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    BiyoteknolojiSelçuk Üniversitesi

    Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İMREN HATAY PATIR

  4. Çinko oksit ile modifiye edilmiş porselen karo sırlarının antibakteriyel ve süperhidrofobik özelliklerinin araştırılması

    Investigation of antibacterial and superhydrophobic properties of zinc oxide modified porcelain tile glazes

    MEHMET BEHLÜL KAYALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali Üniversitesi

    Metalurji ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NURCAN ÇALIŞ AÇIKBAŞ

    DOÇ. DR. GÖKHAN AÇIKBAŞ

  5. Mn katkılı TiO2 ince filmlerin antibakteriyel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of antibacterial properties of Mn doped TiO2 thin films

    ÖMER BİÇER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Fizik ve Fizik MühendisliğiDicle Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HADİCE BUDAK GÜMGÜM