Auto-control hyperthermia applications of LaFeSiH nanoparticles with first-order phase transition
Birinci dereceden faz geçişine sahip LaFeSiH nanoparçacıklarının oto-kontrol hipertermi uygulamaları
- Tez No: 866548
- Danışmanlar: DOÇ. DR. TELEM ŞİMŞEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Fizik ve Fizik Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Biophysics, Physics and Physics Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 78
Özet
Manyetik hipertermi ile kanser tedavisinde, tümör çevresindeki sağlıklı dokuların güvenliği için hedeflenen bölgedeki sıcaklığın kontrol altına alınmasına ihtiyaç vardır. Bunu sağlamak için, manyetik nanoparçacıkların ısıtma mekanizmalarına dayalı bir sıcaklık kontrolü yapılabilir. Otokontrol manyetik hipertemi olarak adlandırılan bu olgu, Curie sıcaklığı 1. dereceden faz gösteren manyetik malzemeler kullanılarak gerçekleştirilebilir. Manyetokalorik uygulamalarıyla bilinen 1. Dereceden geçişe sahip LaFeSi bileşikleri, otokontrol manyetik hipertermi uygulamaları için yüksek potansiyele sahiptir. Ancak LaFeSi bileşiğinin Curie sıcaklığı, kanserli hücreleri yok etmek için gereken sıcaklıktan çok daha düşüktür. Bu tezde, LaFe11.57Si1.43 bileşiğinin Curie sıcaklığını kanser hücrelerinde protein denatürasyonunu gerçekleştirecek sıcaklıklara yükseltmek için, bileşiğe H katkılaması üzerine çalışıldı. Bu amaçla, yığın LaFeSi bileşiği ark eritme tekniği kullanılarak üretildi. Daha sonra homojenizasyon için bileşiklere yüksek sıcaklıkta ısıl işleme uygulandı. Daha sonra örneklere Sievert tipi cihaz kullanılarak, 5 bar H2 atmosferinde hidrojen katkılandı. Ardından örnekler, Curie sıcaklıklarının değiştirilmesi amacıyla vakum koşulları altında değişen sürelerde tavlandı. Ardından örnekler mekanik öğütme ile nanoboyuta küçültüldü. Sonuçlar hidrojen katıkılaması ile örneklerin Curie sıcaklığının 200 K ila 341 K arasında başarılı bir şekilde değiştirilebildiğini gösterdi. İyi ısıtma verimi sergileyen kübik NaZn13 tipi LaFe11.57Si1.43H1.41 örneğin, alternatif manyetik alan altında 50 °C civarında 1. dereceden faz geçiş özelliğini koruyarak ısıtmayı kendiliğinden durduğunu gözlendi. 26 kA/m şiddetli ve 300 kHz frekansında uygulanan manyetik alan varlığında, örneğin öz soğurma oranı 10,90 W/g olarak hesaplandı. Bu özellikleriyle üretilen LaFeSiH bileşiklerinin otokontrol manyetik hipertermi uygulamaları için yüksek potansiyele sahip olduğu belirlendi.
Özet (Çeviri)
Magnetic hyperthermia applications demand precise temperature control within the targeted region to safeguard the well-being of surrounding healthy tissues during cancer treatments.To achieve this objective, a temperature control mechanism can be implemented based on the heating properties of magnetic nanoparticles, which is called auto-control magnetic hyperthermia. This can be accomplished by utilizing magnetic materials that undergo a first-order phase transition around the Curie temperature. LaFeSi compounds, well-known for their magnetocaloric applications, have the potential to be employed as a material for auto-control magnetic hyperthermia therapy applications. However, Curie point of LaFeSi compound is significantly lower than the necessary temperature required to eradicate cancerous cells. In this thesis, we studied on a method to elevate the Curie temperature of LaFeSi compounds to points adequate for inducing protein denaturation in cancer cells through heating, achieved by hydrogenation of the compound. For this purpose, LaFe11.57Si1.43 ingots are initially fabricated using the arc-melting technique. Subsequently, the compounds exposed to high-temperature heating for several days to ensure homogenization. Samples are then hydrogenated under 5 bar H2 atmosphere using a Sievert-type apparatus. Following this, the samples are annealed under vacuum conditions for varying durations to fine-tune the Curie temperature of the compounds. Samples are also mechanically milled to obtain nanoparticles. The Curie temperature is succesfully tuned from 200 K to 341 K by changing the H amount in LaFe11.57Si1.43Hy compounds. The LaFe11.57Si1.43H1.41 samples with cubic NaZn13-type structure, demonstrated efficient heating capabilities. Remarkably, the samples retain 1st-order magnetic phase transition characteristics and cease heating around 50 °C when subjected to an alternating magnetic field. The specific absorbtion rate istherapeutically significant, 10.9 W/g at an applied field of 26 kA/m and a frequency of 300 kHz. Given these exceptional properties, LaFeSiH compounds emerge as promising candidates for deployment as therapeutic materials in cancer treatment.
Benzer Tezler
- Nanokristal mnb alaşımının sentezlenmesi ve hipertermi uygulamasının araştırılması
Synthesis of mnb nanocrystal alloy and investigation of hyperthermia application
ÇAĞKAN PİYAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN
- Yeni nesil otokontrol hipertermi malzemelerin sentezlenmesi ve özelliklerinin araştırılması
Synthesis of novel self-regulated hyperthermia materials and investigation of their properties
ENİS SERT
Doktora
Türkçe
2022
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET BURAK KAYNAR
- Kur'an'da nefis muhasebesi
Auto-control in Quran
OSMAN KARATAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
DinFırat ÜniversitesiTemel İslam Bilimleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET SOYSALDI
- Türk televizyon kanallarındaki haber bültenlerinde özdenetim uygulamaları
Auto-control practices on news bulletins of Turkish TV channels
MEHMET GÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Radyo-TelevizyonMarmara ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ AYDOĞAN BOSCHELE
- Basın özgürlüğü bağlamında Türkiye'de özdenetim uygulamaları: Hukuki eksiklikler ve çözüm önerileri
Auto-control applications in Turkey in the context of freedom of press: Legal inadequacies and solution proposals
FATMA TÜLAY PARLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Gazetecilikİstanbul ÜniversitesiGazetecilik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ÖZGEN