Application of quartz crystal microbalance as an alternative method for assesing blood coagulaiton time and viscoelastic properties of fibrin formation
Kan pıhtılaşması ve fibrin oluşumunun viskoelastik özelliklerinin değerlendirilmesinde alternatif bir yöntem olarak kuartz kristal mikrobalans (QCM) kullanımı
- Tez No: 910655
- Danışmanlar: DOÇ. DR. EVREN KILINÇ, DR. ÖĞR. ÜYESİ CEYHUN EKREM KIRIMLI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyofizik, Biophysics
- Anahtar Kelimeler: Kan pıhtılaşma dinamikleri, Aktive parsiyel tromboplastin zamanı, Kuvars Kristal Mikrobalans, Viskoelastisite, Çoklu-harmonik frekanslar, Biyofizik, Biyosensörler, Kan pıhtılaşma testleri, Kan pıhtılaşması, Kuvars kristal, Zaman-frekans analizi, Blood clotting dynamics, Activated partial thromboplastin time, Quartz Crystal Microbalance, Viscoelasticity, Multi-harmonic frequencies, Biophysics, Biosensors, Blood coagulation tests, Blood coagulation, Quartz crystal, Time-frequency analysis
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Acıbadem Mehmet Ali Aydınlar Üniversitesi
- Enstitü: Sağlık Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyofizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez, plateletten fakir plazmada (PFP) kan pıhtılaşma dinamiklerinin gerçek zamanlı izlenmesi için geleneksel aktive parsiyel tromboplastin zamanı (aPTT) testine alternatif olarak Kuvars Kristal Mikrobalans (QCM) teknolojisinin kullanımını araştırmaktadır. QCM sensör kaplamalarının SEM analizi, polimetil metakrilat (PMMA) kaplamaların düşük yoğunluklu polietilen (LDPE) kaplamalara göre daha tutarlı kalınlık ve stabilite sunduğunu, LDPE'nin ise homojen olmayan bir yapı sergilediğini göstermiştir. Bu çalışmada farklı harmonik frekanslar altında, seyreltilmemiş ve seyreltilmiş aPTT reaktifi ile PFP örneklerinde pıhtılar oluşturulmuş ve frekans eğrileri analiz edilerek önemli parametreler türetilmiştir. Seyreltilmiş aPTT reaktifi ile oluşturulan pıhtılarda, pıhtılaşma süresi uzamış, maksimum pıhtı sertliği ve eğri altında kalan alan değerleri azalarak pıhtı stabilitesi olumsuz etkilenmiştir. Sonuçlar, yüksek frekansların daha yüksek hassasiyet sunduğunu ve reaktif yoğunluğundaki farklılıkları daha iyi yansıttığını göstermektedir. Ek olarak, modifiye edilmiş 3-katmanlı Kelvin-Voigt modeli kullanarak pıhtı kalınlığı, kayma modülü, viskozite gibi pıhtıların viskoelastik özelliklerini ortaya koyan parametreler hesaplanmıştır. Reaktif seyreltmenin, pıhtının sertliğinde ve mekanik bütünlüğünde azalmayı işaret eden kayma modülünü önemli ölçüde azalttığı gözlenmiştir. Pıhtı kalınlığı ve kayma viskozitesi reaktif seyreltilmesinden büyük ölçüde etkilenmemiş olsa da kayma modülündeki azalma, daha zayıf ve deformasyona karşı direnci düşük bir fibrin ağına işaret etmektedir. Sonuç olarak, QCM, çok harmonikli analiz ve gelişmiş viskoelastik modelleme ile pıhtı oluşum sürecini hassas ve gerçek zamanlı olarak izlemek için güçlü bir alternatif yöntem olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates the use of Quartz Crystal Microbalance (QCM) technology as an alternative to conventional activated partial thromboplastin time (aPTT) tests for real-time monitoring of blood clotting dynamics in platelet-poor plasma (PPP). SEM analysis of QCM sensor coatings revealed that polymethyl methacrylate (PMMA) coatings provide more consistent thickness and stability compared to low-density polyethylene (LDPE), which exhibited a non-homogeneous structure. This finding emphasizes that PMMA coatings are more suitable for reliable QCM measurements in liquid environments. In the study, clots were formed in PPP samples using both undiluted and diluted aPTT reagents across different harmonic frequencies, and critical parameters were derived through frequency curve analysis. Clots formed with diluted aPTT reagents showed a prolonged clotting time, reduced maximum clot firmness, and a decreased area under the curve, resulting in compromised clot stability. The results indicate that higher frequencies, particularly 30 and 50 MHz, provide greater sensitivity and better reflect differences in reagent concentration. Additionally, using a modified 3-layer Kelvin-Voigt model, parameters revealing the viscoelastic properties of clots such as clot thickness, shear modulus, and shear viscosity were calculated. It was observed that reagent dilution significantly reduced the shear modulus, indicating a decrease in clot stiffness and mechanical integrity. Although clot thickness and shear viscosity were largely unaffected by reagent dilution, the reduction in shear modulus suggests a weaker fibrin network with lower resistance to deformation. In conclusion, QCM emerges as a powerful alternative method for precise and real-time monitoring of the clot formation process through multi-harmonic analysis and advanced viscoelastic modeling.
Benzer Tezler
- BIOINTERFACIAL CELL/PROTEIN–POLYMER INTERACTIONS INVESTIGATED BY QUARTZ CRYSTAL MICROBALANCE WITH DISSIPATION
Hücre/protein–polimer biyoarayüzündeki etkileşimlerin disipasyon izlemeli kuvars kristal mikroterazi ile incelenmesi
AYŞE BUSE ÖZDABAK SERT
Doktora
İngilizce
2023
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMoleküler Biyoloji-Genetik ve Biyoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DR. ÖĞR. ÜYESİ ABDULHALİM KILIÇ
- Comprehensıve analysıs of vıtamın D3 adsorptıon and monıtorıng usıng QCM wıth hydrophobıc algınate-halloysıte nanoclay composıte bılayers
Hidrofobik aljinat-halloysit nanokil kompozitleri QCM kullanılarak D3 vitamini adsorpsiyonu ve izlenmesinin kapsamlı analizi
MERVENUR KİRAZOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Biyomühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Biyosensör uygulamalarına yönelik olarak kuvars kristal mikroterazi yüzeylerin elektro-eğirme yöntemi ile modifikasyonu
Modification of quartz crystal microbalance surfaces by electrospinning method intended for biosensor applications
DİDEM RODOPLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET MUTLU
- Interaction of Poly(vinyl alcohol) and chitosan coated iron oxide nanoparticles with cell membrane models
Poli(vinil alkol) ve kitosan kaplı demir oksit nano parçacıklarının hücre zarı modelleri ile etkileşimleri
ARİFE KUŞBAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATMA NEŞE KÖK
DOÇ. DR. SEVİM İŞÇİ TURUTOĞLU
- Flor modifiye tiyenotiyofen ve ditiyenotiyofen moleküllerinin elektropolimerizasyonu, elektronik ve optoelektronik özelliklerinin incelenmesi
Electropolymerization, investigation of electronic and optoelectronic properties of fluorine modified thienothiophene and dithienothiophene molecules
SEMA TOPAL