Numerical and experimental evaluation of indirect cold atmospheric plasma for breast cancer treatment
Meme kanseri tedavisinde dolaylı soğuk atmosferik plazmanın sayısal ve deneysel değerlendirilmesi
- Tez No: 974819
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. KEYVAN FİRUZİ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Etkili kanser tedavisi, sağlıklı dokuyu korurken malign hücrelerin hassas bir şekilde hedef alınmasını gerektirir. Soguk Atmosferik Plazma (CAP) umut verici bir tedavi yöntemi olmasına rağmen, mekanizmaları ve terapötik etkinliği hâlâ tam olarak anlaşılamamıştır. Bu tez, CAP–doku etkileşimlerini daha iyi anlamak amacıyla sayısal modelleme ile deneysel elektriksel karakterizasyonu birleştiren entegre bir metodoloji sunmaktadır. COMSOL Multiphysics kullanılarak yapılan sayısal simülasyonlar, plazma jetinde yaklaşık 1016 m-3 mertebesinde elektron yoğunlukları olduğunu ortaya koymaktadır. Deneysel olarak, gögüs doku benzeri fantomlar, özel tasarlanmış bir CAP kaynağından çıkan plazma jetine maruz bırakılmış, voltaj–akım ölçümleri yaklaşık 1 mA tepe akımı ve 2.174 W güç iletildigini göstermiş, bu değerler literatürde belirtilen güvenlik eşiklerine uygundur. S11 parametresi tabanlı dielektrik ölçümler, plazmanın neden oldugu değişiklikleri invaziv olmayan şekilde izlemeye olanak sağlamıştır. S11'deki değişimler, fantomların permitivitesi, iletkenliği ve empedansındaki değişikliklerle nicel olarak korele olmuş, CAP'ın doku benzeri materyal üzerindeki etkisini göstermiştir. Çalışma ayrıca giriş voltajı, elektrot konumu ve viiuygulama süresinin etkilerini ortaya koymakta, daha uzun maruz kalma sürelerinin dielektrik degişiklikleri artırdığını göstermektedir. Bu çalışma, plazma parametrelerini doku dielektrik yanıtlarıyla nicel olarak ilişkilendiren bir çerçeve kurmakta ve CAP terapisi için gerçek zamanlı, invaziv olmayan izleme imkânı sunarak biyomedikal uygulamalarda plazma tedavi protokollerinin optimizasyonuna ışık tutmaktadır.
Özet (Çeviri)
Effective cancer therapy requires precise targeting of malignant cells while preserving healthy tissue. Cold Atmospheric Plasma (CAP) is a promising modality, yet its mechanisms and therapeutic efficacy remain incompletely understood. This thesis presents an integrated methodology combining numerical modeling with experimental electrical characterization to deepen understanding of CAP–tissue interactions. Numerical simulations using COMSOL Multiphysics estimate electron densities on the order of 1016 m-3 in the plasma jet. Experimentally, breast tissue mimicking phantoms were exposed to a CAP jet from a custom-designed plasma source, with voltage–current measurements revealing a peak discharge current of ∼ 1 mA and delivered power of 2.174 W, consistent with reported safety thresholds. S11 parameter-based dielectric sensing monitored plasma-induced modifications non-invasively. Changes in S11 correlated quantitatively with alterations in phantom permittivity, conductivity, and impedance, demonstrating CAP-induced tissue analog modification. The study further elucidates the effects of input voltage, electrode positioning, and treatment duration, showing that longer exposure enhances dielectric modifications. This work establishes a quantitative framework linking plasma parameters to tissue dielectric responses and provides a foundation for real-time, noninvasive monitoring of CAP therapy, informing optimization of plasma treatment protocols in biomedical applications.
Benzer Tezler
- Ev tipi ürünlere entegre ısı pompalı atmosferik su jeneratörü tasarımı
Household appliance integrated heat pump atmospheric water generator design
SERKAN SOLMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Soğuk hava jetinin sayısal olarak modellenmesi
Başlık çevirisi yok
UĞUR SERTAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. SEYHAN UYGUR ONBAŞIOĞLU
- Evaluation of multilayer insulation performance equations available in the literature
Literatürdeki mevcut çok katmanlı yalıtım battaniyesi performans denklemlerinin değerlendirilmesi
TOYGAN ER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR EKİCİ
- Rulmanlarda sürünme riskinin deneysel olarak incelenmesi ve rulman tasarım parametrelerinin sürünme üzerine etkisinin analizi
Experimental investigation of creep risk on bearings and analysis of bearing design parameters for creep
AHMET HAKAN BOZKURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. OSMAN TAHA ŞEN
- Gan güç transistörlerinin anahtar kayıplarının nöral ağ tabanlı modellenmesi
Neural network based modeling of switching losses in gan power transistors
ALİİMZA DAŞDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE