Biyomedikal uygulamalar için yüksek verimli CoFe nanoparçacıkları
High efficiency CoFe nanoparticles for biomedical applications
- Tez No: 840094
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TELEM ŞİMŞEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 89
Özet
Çağımızın en yaygın hastalıklarından biri olan kanserin tedavisinde kemoterapi, radyoterapi ve cerrahi gibi yöntemler kullanılmaktadır.Ancak bu geleneksel yöntemler, tümör dokusu ile birlikte sağlıklı dokulara da zarar vermektedir.Bu durum kanser hastalığında kullanılabilecek alternatif tedavi yaklaşımlarına olan ilgiyi arttırmaktadır.Manyetik hipertermi tekniği, kanser tedavisinde kemoterapi ve radyoterapi uygulamalarının verimliliğini arttırabilecek bir yöntemdir.CoFe nanoparçacıkları yüksek doyum mıknatıslanması, düşük koerzivite ve yüksek Curie sıcaklıkları ile manyetik hipertermi uygulamalarında verimli şekilde kullanılma uygun özelliklere sahip bir malzemedir.Ancak nano büyüklüklerde, CoFe nanoparçacıkları kararlı değildir ve hızla oksitlenirler.Ayrıca CoFe nanoparçacıkları, vücut içerisinde toksik etki gösterebilir.Bu sorunlar nanoparçacıkların uygun bir malzeme ile kaplanması ile çözülebilir.Bu kapsamda bu tez çalışmasında, manyetik hipertermi uygulamalarında yüksek verimlilikte kullanılabilecek grafitik bir kabuk kaplı CoFe nanoparçacıkları üretildi. CoFe nanoparçacıkları, eş atomik oranlarda Co ve Fe tozlarının mekanik öğütme tekniği ile öğütülmesi sonucunda alaşımlanması ile sentezlendi.Mekanik öğütme işlemi 2 ila 40 saat aralığında değişen farklı sürelerde gerçekleştirilerek, farklı büyüklüklerde CoFe nanokristalleri elde edildi.Ardından üretilen tozlar grafit ile tekrar öğütülerek vakum ortamında ve 600°C'de ısıl işleme maruz bırakılarak grafitik kabuk kaplı tozlar üretildi.Örneklerin yapısal analizleri X-ışını kırınımmetresi, taramalı elektron mikroskobu, ve Raman Spektroskopisi kullanılarak yapıldı.Örneklerin manyetizasyon ölçümleri ise titreşimli örnek manyetometresi ile oda sıcaklığında ve ±3 T aralığında dış manyetik alan uygulanarak gerçekleştirildi.Sentezlenen örneklerin 200 emu/g civarında yüksek doyum mıknatıslanması ve düşük koerzivite ile yumuşak ferromanyetik özellik gösterdiği belirlendi. Üretilen örneklerin manyeto-ısıl ölçümlerinden öz soğurma oranları hesaplanarak manyetik hipertermi verimlilikleri araştırıldı. Elde edilen bu sonuçlar grafitik kabuk kaplı CoFe nanokristallerin manyetik hipertermi uygulamaları için verimli bir aday olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
One of the most common diseases of our era, cancer, is treated using methods such as hemotherapy, radiation therapy and surgery.However, these conventional methods also cause damage to healthy issues along with tumor tissue.This challenge has increased interest in alternative treatment approaches for cancer.Magnetic hyperthermia is a method that can enhance the effectiveness of hemotherapy and radiation therapy in cancer treatment. CoFe nanoparticles, with their high saturation magnetization, low coercivity, and high Curie temperatures are suitable materials for efficient use in magnetic hyperthermia applications.However at the nano scale, CoFe nanoparticles are not stable and oxidize rapidly.Additionally, CoFe nanoparticles can exhibit toxic effects in the body.These problems can be solved by coating the nanoparticles with a suitable material.In this context, this thesis study aimed to produce graphitic shell-coated CoFe nanoparticles that can be used with high efficiency in magnetic hyperthermia applications.CoFe nanoparticles were synthesized by alloying Co and Fe powders in equiatomic ratios through mechanical milling.The mechanical milling process was carried out for different durations ranging from 2 to 40 hours to obtain CoFe nanocrystals of different particle sizes. The produced powders were then milled again with graphite powder and subjected to heat treatment in a vacuum environment at 600 °C to produce graphitic shell-coated powders.Structural analysis of the samples was performed using X-ray diffraction, scanning electron microscope and Raman spectroscopy. The magnetization measurements of the samples were carried out at room temperature using a vibrating sample magnetometer with an applied external magnetic field of ±3 T. The synthesized samples were found to have high saturation magnetization (~200 emu/g) and low coercivity, indicating soft ferromagnetic properties. The magnetic hyperthermia efficiencies of the as-produced samples were investigated by specific absorption rates calculated from the magneto-thermal measurements.. These results demonstrate that graphitic shell-coated CoFe nanocrystals are efficient candidates for magnetic hyperthermia applications.
Benzer Tezler
- Development of novel high-entropy alloys for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için özgün yüksek entropi alaşımlarının geliştirilmesi
ŞEYMA GÜREL SAYDAM
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
BiyoteknolojiKoç ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEMİRCAN CANADİNÇ
- Metal-free modification of polyesters involving reactive triple bond in the main chain
Ana zincirinde üçlü reaktif bağ taşıyan poliesterlerin metalsiz yöntemlerle modifikasyonu
MÜGE ÇETİN
- Numerical investigation of inertial focusing of micro andnanoparticles in curvilinear microchannels
Eğrisel mikrokanallarda mikro ve nanopartiküllerin ataletsel odaklanmasının sayısal incelenmesi
AHMET TURAN ALDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Fotonik ve biyomedikal uygulamalar için üçlü boratesaslı optik cam malzemelerin yapısal parametrelerininaraştırılması
Investigation structural parameters of the ternaryborate glass materi̇als for photonic and biomedicalapplications
İREM ÇAĞLA TOKER
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilim ve TeknolojiKarabük ÜniversitesiBiyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İDRİS KABALCI
- Metamaterials based reconfigurable microwave resonator for biomedical applications
Biyomedikal uygulamalar için metamalzeme tabanlı yeniden yapılandırılabilir mikrodalga rezonatör
DHULFIQAR ALI ABDULMUNEM AL HADDAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SERKAN ÖZBAY