Evolution of liesegang patterns through gel concentration borders and thermal changes
Jel konsantrasyon sınırları ve termal değişiklikler yoluyla liesegang desenlerinin evrimi
- Tez No: 830348
- Danışmanlar: DOÇ. DR. BİLGE BAYTEKİN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 75
Özet
Liesegang Desenleri (LD'leri), reaksiyon-difüzyon (RD) yoluyla oluşan periyodik paternleri çatısı altındadır. LD'ler, fiziksel ortamdaki değişiklikleri izlemek için kullanılabilir, çünkü farklı fiziksel ortamlar farklı ortamlar üretir. Keşfedilmelerinden bu yana, sıcaklık, manyetik ve elektrik alanlar, elektrolit ve jel konsantrasyonları gibi çeşitli parametrelerin etkileri, bu desenlerin oluşum mekanizmalarını anlamak için incelenmiştir. Bu çalışmada jel ortamlarındaki değişikliklere tepki veren bir sistem (agaroz hidrojelde CuSO4 (dış elektrolit)/ K2CrO4 (iç elektrolit)) oluşturuldu. Burada, çeşitli geometrilerde (daire, kare, üçgen ve beşgen) tasarlanmış farklı jel konsantrasyon bölgeleriyle uzamsal homojenlik bozularak LD dalgalarının bölgeler arasındaki sınırlar boyunca yayılması incelenmiştir. Ortamdaki simetri ve homojenliği kırmak için çeşitli geometrilerde (daire, kare, üçgen ve beşgen) tasarlanmış farklı jel derişim bölgelerine sahip ortam homojenliği kullanılmıştır. LP dalgalarının bölgeler arasındaki sınırlar boyunca yayılması görsel olarak incelendi. LP bant aralıkları, bantlar içindeki ürünün boyutu ve morfolojisi, homojen ortamda LP'lerde gözlenenlere kıyasla değiştirildi. Çalışmanın ilk kısmı, derişim sınırlarından geçen LP dalgalarının ilk gösterimidir. Mekânsal olarak heterojen ortamlarda elde edilen görsel modeller, maddenin karmaşık modellenmesini sağlar; bu, yalnızca yapay modelleme çalışması için temelde ilginç olmakla kalmaz, aynı zamanda kataliz ve yumuşak fonksiyonel malzeme araştırmalar için de yararlıdır. İkinci olarak, bakteri kolonisi Bacillus Subtilis'in“biyo”dalgalarının farklı konsantrasyondaki jel ortamları yoluyla yayılması izlendi. Büyüyen besiyerindeki bir sınır boyunca farklı agar ve tripton derişimleri,“diğer tarafa”geçtikten sonra bakterilerin büyüme modellerinde değişikliklere yol açmıştır. Büyüyen bakteri kalıplarındaki bu değişiklikler, ortamdaki mekânsal değişikliklerin büyüyen kolonileri nasıl etkilediğini analiz etmek ve karmaşık arazide bakteri büyümesi hakkında daha gerçekçi bir görünüm vermek için kullanılabilir. Son olarak, sıcaklığın ve hidrojel kimyasının (jelatin, agaroz ve PVA) Mg(OH)2 LD'lerin oluşumu üzerindeki etkisini araştırılmıştır. Önceden, sıcaklık yalnızca LP aralıklarını ve parçacık boyutunu değiştirmek için kullanılmıştır. Bu çalışma, parçacıkların morfolojisini değiştirmek için de kullanılabileceğini göstermektedir. Projenin bu bölümünün sonuçları, sıcaklık gradyanının aynı uzaysal ortamda aynı türün farklı morfolojik parçacıklarını birlikte üretmek ve modellemek için kullanılabileceğini göstermektedir. Tez çalışmasındaki tüm bu kısımlar, ortamdaki basit simetri kırılmalarının makro ve mikro ölçekte 'gelişmekte olan' sistemlerde önemli değişiklikler yapabileceğine işaret etmektedir. Bu bilgi, doğal ve sentetik model sistemlerinin analizinde ve kullanımında kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
Liesegang Patterns (LPs) are under the umbrella of periodic precipitation patterns that are formed through reaction- diffusion (RD). Liesegang Patterns can be used to track down the changes in the physical environment, because different physical environments produce different environments. Since their discovery effects of various parameters such as temperature, magnetic ,and electric fields, concentrations of electrolytes and gels have been studied to understand the formation mechanisms of these patterns. In this study an LP system (CuSO4 (outer electrolyte)/ K2CrO4 (inner electrolyte) in agarose hydrogel) that responds to changes in the gel environments was generated. The medium uniformity with different gel concentration regions designed in various geometries (circle, square, triangle, and pentagon) were used to break the symmetry ,and homogeneity in the medium. The propagation of LP waves across the boundaries between the regions was visually inspected. The LP band spacings, the size ,and morphology of the product within the bands were altered in comparison to those observed in with LPs in homogenous media. The first part of the work is the first display of LP waves travelling through concentration boundaries. The visual patterns obtained in spatially heterogeneous media provide complex patterning of matter, which is not only fundamentally interesting for the study of artificial patterning but also can be useful in fields such as catalysis, and soft functional materials. Second, the propagation of the“bio”waves of bacteria colony Bacillus Subtilis growth through different concentration gel media was monitored. Different concentrations of agar ,and tryptone across a boundary in the growing medium led to changes in the growth patterns of bacteria upon passing to the“other side”. These changes growing bacterial patterns can be used to analyse how the spatial changes in the environment affect the growing colonies ,and give a more realistic view on the bacterial growth on complex terrain. Finally, we explore the effect of temperature, and the hydrogel chemistry (gelatin, agarose, and PVA) on the formation of Mg(OH)2 LPs. Previously, temperature was used only to change the LP spacings and particle size. This work shows that it can also be used to alter the morphology of the formed particles. The results of this part of the project imply that a temperature gradient can be used to produce patterns with diverse morphologies of the same species in the same spatial environment. All these parts in the thesis work point out that simple symmetry breaking in the medium can make significant changes in the 'developing' systems in the macro, and micro scales. This information can be used in analysis ,and utilization of natural ,and synthetic patterns systems.
Benzer Tezler
- The effect of temperature on the formation of liesegang patterns of copper(II) chromate in polyacrylamide gels
Poliakrilamit jellerde bakır(II) kromat liesegang desenlerinin oluşumunda sıcaklığın etkisi
MUHAMMAD TURAB ALI KHAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Kimyaİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BİLGE BAYTEKİN
- HPV DNA bakılan hastaların smear ve kolposkopik biyopsi sonuçlarının retrospektif değerlendirilmesi
Retrospective evaluation of the results of smear and coloscopic biopsy in patients with HPV DNA test
YASEMİN ÇETER
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2017
Kadın Hastalıkları ve DoğumDicle ÜniversitesiKadın Hastalıkları ve Doğum Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ELİF AĞAÇAYAK
YRD. DOÇ. DR. FATİH MEHMET FINDIK
- Yaya bölgelerinin kentsel peyzaj planlama ve tasarım açısından incelenmesi: Düzce İstanbul Caddesi örneği
Evolution of the pedestrian areas in terms of urban landscape planning and design : A case study on İstanbul street in Düzce
İSMAİL PEHLİVAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Peyzaj MimarlığıDüzce ÜniversitesiPeyzaj Mimarlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ZEKİ DEMİR
- Farklı ışık yoğunlukları ve sürelerin bulk-fıll kompozit sistemler üzerine etkilerinin bağlanma dayanımı ve mikrosızıntı yönünden incelenmesi
Evolution of the effects of the different light intensities and curing times on the shear-bond strength and microleakage of the bulk-fill composite systems
CANER SELAMİ GÜNER
Doktora
Türkçe
2016
Diş HekimliğiMarmara ÜniversitesiDiş Hastalıkları ve Tedavisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FAİK BÜLENT TOPBAŞI
- Evolution of bladder cancer investigated using exome sequencing
Ekzom dizileme yoluyla mesane kanseri evriminin araştırılması
EZGİ ÖZKURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
GenetikOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SOMEL