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: Belirtilmemiş.
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
- Microwave sensor design for liquid material characterization
Sıvı materyal karakterizasyonu için mikrodalga sensör tasarımı
CEM GÖÇEN
Doktora
İngilizce
2024
İzmir Katip Çelebi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Determining the position andorientation of in-body medicalinstruments using reactivemagnetic field mapping
Başlık çevirisi yok
VEDAT CAVLU
- Design, analysis and production of temperature sensor using microstereolithography technique
Mikrostreolitografi tekniği kullanılarak sıcaklık sensörünün tasarımı, analizi ve üretimi
TAYYAB WAQAR
- Malzeme karakterizasyonu için tek frekansta çalışabilen ayarlanabilir metamalzeme rezonatör tasarımı ve deneysel analizi
Design and experimental analysis of tunable metamaterial resonators operating at a single frequency for material characterization
ŞEVKET KÖKSAL
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Iğdır ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Femtosaniye lazer ile işlenen yapıların katıhal lazerlerde uygulamaları ve üst çevrim pompalı Tm3+:KY3F10 lazerleri
Solid-state laser applications of femtosecond laser written structures and upconversion pumped Tm3+:KY3F10 lasers
YAĞIZ MOROVA