Principal component analysis on factors affecting the hyperthermia performance of magnetic nanoparticles
Manyetik nanopartiküllerin hipertermi performansini etkileyen faktörler üzerine temel bileşen analizi
- Tez No: 919690
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM LEVENT ALTAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 124
Özet
Manyetik hipertermi, tümör bölgesinin sıcaklığını lokal olarak yükselterek sağlıklı dokulara zarar vermeden kanser hücrelerini yok etmek amacıyla manyetik nanopartikülleri ısıtma ajanları olarak kullanan tamamlayıcı ve yeni bir kanser tedavisi türüdür. Manyetik nanopartiküllerin hipertermi uygulamalarındaki etkinliği spesifik absorpsiyon hızı (SAR) ile ölçülmektedir. Parçacıklara ait ortalama boyut, konsantrasyonun yanı sıra manyetik alan frekansı ve yoğunluğunun nanopartiküllerin ilgili hipertermi performansını etkilediği gösterilmiştir. Bu faktörlerin manyetik nanopartiküllerin hipertermi performansı üzerindeki etkisi üzerine yapılan çok sayıda çalışmaya rağmen, faktörlerin kapsamlı bir istatistiksel değerlendirmesi ve tahmin için ampirik modeller sınırlı kalmaktadır. Bu sebeple, bu çalışmanın temel amacı, çeşitli polimerler ve yüzey aktif maddeler varlığında, farklı sentez yöntemleri kullanılarak elde edilen manyetik nanoparçacıklara ait ısıtma performansı üzerinde, boyutun, konsantrasyonun ve yüzey kaplama türünün, uygulanan manyetik alana ait frekansın ve alan şiddetinin etkilerini incelemektir. Elde edilen ısıtma eğrileri ve PCA analizi, manyetik alanın şiddetinde ve frekansında gerçekleşen bir artışın, SAR değerinde de artışa neden olduğunu göstermiştir. Ek olarak, konsantrasyon ve sıcaklık artışı arasında da pozitif bir korelasyon gözlenmiştir. Bununla birlikte, konsantrasyonun SAR üzerindeki etkisinin çok daha karmaşık olduğu da belirlenmiştir. Ayrıca, kısmi oksitlenme bazlı nanopartiküllerin sıcaklık artışının birlikte çöktürme bazlı muadillerine göre daha belirgin olduğu bulunmuştur. Ayrıca, sıcaklık artışının kısmi oksitlenme temelli nanoparçacıklarda çoğunlukla alan şiddeti baskın, birlikte çöktürme temelli nanoparçacıklarda ise çoğunlukla frekans baskın değişimler sergilediği görülmüştür. Son olarak, ölçülen verilere doğrusal olmayan regresyon uygulanması, kapsamlı ve bütünsel bir model oluşturmanın mümkün olmadığını ortaya koymuştur. Buna karşılık, belirli nanoparçacık sistemleri için ampirik modeller geliştirilmiş ve sıcaklık değişimlerinin düşük mutlak yüzde hatalarıyla tahmin edilmesine olanak sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Magnetic hyperthermia is a complementary and novel type of cancer treatment that utilizes magnetic nanoparticles as heating agents with the intent of destructing cancer cells without damaging healthy tissues by locally raising the temperature of the tumor site. The effectiveness of magnetic nanoparticles in hyperthermia applications is quantified by the specific absorption rate (SAR). The average size, concentration as well as magnetic field frequency and intensity have been demonstrated to influence the corresponding hyperthermia performance of nanoparticles. Despite the numerous studies conducted on the impact of these factors on the hyperthermia performance of magnetic nanoparticles, a thorough statistical evaluation of factors and empirical models for estimation remains to be limited. Consequently, the essential aim of this study is to synthesize magnetic nanoparticles using diverse synthesis methods in the presence of various polymers and surfactants, with a view to reveal the effect of particle size, concentration and surface coating on the heating performance under various externally applied magnetic field frequency and field intensity combinations. The heating curves and PCA demonstrated that an increase in amplitude and frequency of the magnetic field resulted in an increase in SAR. Additionally, a positive correlation was observed between concentration and temperature increase. Nonetheless, the impact of concentration on SAR was determined to be more complex. Furthermore, the temperature enhancement of the partial oxidation-based nanoparticles was found to be more pronounced than that of the coprecipitation-based counterparts where the former exhibited mostly field amplitude, while the latter exhibited mostly frequency-dependent variations. Finally, the application of non-linear regression to the measured data revealed the unfeasibility of generating a comprehensive and holistic model. Conversely, empirical models have been developed for particular nanoparticle systems, allowing for the estimation of temperature changes with reduced absolute percent errors.
Benzer Tezler
- The evaluation of factors affecting the thermophysical properties of nanofluids via principal component analysis
Nanoakişkanlarin termofiziksel özelliklerini etkileyen faktörlerin temel bileşen analizi yoluyla değerlendirilmesi
NUR DAMLA IŞIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Kimya MühendisliğiYeditepe ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CEM LEVENT ALTAN
- Zeytinde ağaçta tatlanmayı etkileyen faktörler üzerinde araştırmalar
Investigations on factors affecting debittering of olive on tree
ERKAN SUSAMCI
Doktora
Türkçe
2019
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiBahçe Bitkileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZLEM TUNCAY
- Kaşar peynirinde petrol kokusu oluşumunu etkileyen faktörlerin incelenmesi
Investigation of factors affecting the formation of petrol odor in kashar cheese
EZGİ BİTİM
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURCAN KOCA
- Göksu nehri (Kuzeydoğu Akdeniz) etki alanı ve civarında pikoplankton (heterotrofik bakteri, Synechococcus ve Prochlorococcus)'un yüzey suları ve su kolonunda mevsimsel dağılımı
Seasonal distribution of pikoplankton (Heterotrofic bacteria, Synechococcus and Prochlorococcus) in the surface water and water column of Goksu river discharge area (Northeast Mediterranean)
ECE KILIÇ
Doktora
Türkçe
2021
Deniz Bilimleriİskenderun Teknik ÜniversitesiSu Ürünleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEBİL YÜCEL
- Moda tasarımı öğrencilerinin giysi tasarımına yönelik uygulamalarında malzeme seçimi ve tedariğinde karşılaştıkları problemler
Problems faced by fashion design students in the selection and supply of materials in their costume design
NİSA NUR DUMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Giyim EndüstrisiGazi ÜniversitesiModa Tasarımı Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA KOÇ