Microwave resonant sensor integration with impedance cytometry in microfluidic platform for probing micro-scale dielectric permittivity
Mikro ölçekte dielektrik geçirgenliği incelemek için mikroakışkan platformda empedans sitometri ile mikrodalga rezonans sensörünün entegrasyonu
- Tez No: 842052
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET SELİM HANAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilim ve Teknoloji, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Makine Mühendisliği, Science and Technology, Electrical and Electronics Engineering, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Bu tez, düşük frekanslı empedans sitometrisini mikrodalga frekanslarında çalışan kapasitans algılama sensörüyle entegre ederek ortaya çıkan yeni bir sensör sunmaktadır. Mikropartiküller ve hücreler de dahil olmak üzere mikro ölçekli nesnelerin karakterizasyonu; biyoloji, malzeme bilimi ve çevre bilimi gibi çeşitli bilimsel disiplinlerde gerek duyulmaktadır. Bu mikro ölçekli varlıkların doğru tanımlanması ve sınıflandırılması, ilaç dağıtım optimizasyonundan çevresel etki değerlendirmesine kadar çeşitli uygulamalar için kritik önem teşkil etmektedir, ancak mevcut teknikler, geniş popülasyonları analiz etmek için gereken hız ve maliyet etkinliği açısından yetersiz kalmaktadır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için hibrit sensörümüzde, dielektrik geçirgenliğe dayalı malzeme karakterizasyonu yapabilmek için iki farklı frekansta çalışan sensörü birleştirildi. Bu entegrasyon, mikro ölçekli parçacıkların ve hücrelerin tanımlanması ve karakterize edilmesi için hızlı, uygun maliyetli ve son derece doğru bir yöntem sunar. Deneysel çalışmalar, sensörün etkinliğini ve dikkate değer sinyal-gürültü oranlarına ulaştığını göstermektedir. Sensörün uygulama çeşitliliğine örnek olarak hücre sabitleme işlemine maruz kalan tek hücrelerdeki elektrik alan geçirgenliği değişikliklerinin izlenmesiyle hücreselin içsel özellikleri hakkında bilgi edinilebilmesi verilebilir. Özetle, bu tez, mikro ölçekli varlıkların analizini geliştiren, hızlı ve doğru tanımlama ve karakterizasyona olanak tanıyan yenilikçi bir çoklu fiziksel sensör sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis presents a novel multiphysical sensor that integrates low-frequency impedance cytometry with high-frequency microwave capacitance sensing. The characterization of microscale objects, including microparticles and cells, is essential in various scientific disciplines, such as biology, materials science, and environmental science. Accurate identification and classification of these microscale entities are critical for applications ranging from drug delivery optimization to environmental impact assessment, however, the current techniques fall short in terms of the rapidity and cost-effectiveness necessary for analyzing extensive populations. To address this challenge, our hybrid sensor combines low-frequency impedance cytometry and high-frequency microwave capacitance sensing for material characterization based on dielectric permittivity. This integration offers a rapid, cost-effective, and highly accurate method for identifying and characterizing microscale particles and cells. Experimental studies demonstrate the sensor's efficacy, achieving remarkable signal-to-noise ratios. The sensor's versatility extends monitoring permittivity changes in single cells exposed to fixing agents offering valuable insights into cellular properties. In summary, this thesis introduces an innovative multiphysical sensor that advances microscale entity analysis, enabling rapid and precise identification and characterization.
Benzer Tezler
- Determining the position andorientation of in-body medicalinstruments using reactivemagnetic field mapping
Başlık çevirisi yok
VEDAT CAVLU
- Particle sensing with narrowband microwave split-ring resonator
Dar-bantlı mikrodalga bölünmüş halka rezanatörleri ile partikül algılama
BERK KÜÇÜKOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Biyoteknolojiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET SELİM HANAY
- Detection of the alkali-silica-reaction in geopolymer and cement-based structures by using a new electrically small metamaterial-like microwave sensor
Jeopolimer ve çimento esaslı yapılardaki alkali-silika reaksiyonunun yeni bir mikrodalga metamalzeme gibi elektriksel küçük sensör kullanarak hazırlanması
HAMDULLAH ÖZTÜRK
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGaziantep ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR CEM HASAR
- High performance tunable active inductors for microwave circuits
Mikrodalga devreleri için yüksek başarımlı ayarlanabilir aktif endüktörler
HADI GHASEMZADEH MOMEN
Doktora
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. METİN YAZGI
YRD. DOÇ. DR. RAMAZAN KÖPRÜ
- Setup and calibration of a heterodyne receiver for microwave sensors
Mikrodalga sensörleri için heterodin alıcı kurulumu ve kalibrasyonu
SAYGIN BİLDİK
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEVİNÇ AYDINLIK BECHTELER