4
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
Hızlı ölçüm için kablosuz taşınabilir spektrofotometre cihazı tasarımı ve geliştirilmesi
Sağlık alanında tanı ve tedavi süreçlerini daha etkin hale getirmek amacıyla tüm dünyada yapılan çalışmalar hız kesmeden devam etmekte ve umut verici sonuçlar elde edilmektedir. Günümüzde diyabet ve böbrek yetmezliği gibi kronik hastalıklar, ileri teknolojiler ve yenilikçi tedavi yöntemleri sayesinde daha etkili bir şekilde yönetilebilmekte ve tedavi süreçlerinde önemli iyileşmeler sağlanmaktadır. Özellikle diyabet kaynaklı böbrek yetmezliği vakalarında erken tanı, böbrek fonksiyonlarının korunmasında hayati bir rol oynamaktadır. Biyobelirteçler sayesinde böbrek fonksiyon kaybının izlenmesi daha hassas bir şekilde gerçekleştirilmektedir. Bunun yanı sıra genetik tanı yöntemlerinin gelişimi ile böbrek yetmezliği riskinin önceden tespit edilmesine olanak tanınmış ve genetik tedavi uygulamaları tedavi protokollerine dahil edilmiştir. Ancak, tüm bu gelişmelere rağmen diyabet ve böbrek yetmezliği tanısında ve tedavisinde hala bazı sınırlamalar mevcuttur. Klinik uygulamalara entegre edilen biyobelirteç sayısı sınırlıdır ve mevcut tanı kitlerinde validasyon ve standartizasyon sorunları devam etmektedir. Ayrıca, bu testlerin yüksek maliyetleri ve hastaların bu testlere erişimindeki zorluklar da önemli bir problem oluşturmaktadır. Testlerin çoğu özel merkezlerde yapılmakta olup, deneyimli personel gerektirmektedir. Glukoz ve kreatinin gibi analitlerin kandaki seviyelerindeki değişiklikler, bu hastalıkların ilerleyişi ve kontrolü açısından kritik öneme sahiptir. Bu doğrultuda geliştirilen hasta başı test teknolojileri son yıllarda ilerleme kaydetmiş olsa da özellikle diyabet ve böbrek yetmezliği için geliştirilen test panelleri hala kısıtlıdır ve analitik doğruluk sorunları devam etmektedir. Hasta başı test teknolojileri uygulamalarında optoelektronik teknolojisinden yararlanılması, diyabet ve böbrek yetmezliği hastalıklarının teşhisi ve yönetiminde önemli avantajlar sağlayabilir. Tez konusunun amacı, kanda ölçülen diyabet ve böbrek yetmezliği tanısı için gerekli metabolit düzeylerin, ileri optoelektronik sistem tasarlanarak analizini gerçekleştirmektir. Bu tez kapsamında, diyabet ve böbrek yetmezliği hastalıklarını teşhis ve izlemek amacıyla kablosuz hızlı ölçüm için taşınabilir spektrofotometre cihazı tasarımı ve geliştirilecektir. Geliştirilecek spektrofotometre cihazı ile, düşük miktarda kan kullanılarak glukoz, kreatinin, üre, sodyum, klor, potasyum metabolitlerinin hassas bir şekilde ölçümünün sağlanması hedeflenmektedir. Nihai hedefimiz, ileri optoelektronik sistem ile spektrofotometre teknolojisini, invaziv tanı cihazı olarak geliştirmek ve biyosensör sonuçlarını anlık olarak ileten bir yazılım sistemi ile entegre etmektir. Projenin yöntemi, ileri optoelektronik sistem kullanılarak, spektrofotometre teknolojisinin invaziv tanı cihazı olarak geliştirilmesini ve biyosensör sonuçlarını anlık olarak ileten bir yazılım sistemi ile entegre edilmesini içermektedir. Geliştirilen sistem ile, farklı dalga boylarındaki LED ışık kaynakları ve farklı derecelerde mercekler kullanılarak, fosfatlı tampon çözeltileri (PBS) içerisindeki analitlerin optik spektrum ölçümleri gerçekleştirilecektir. Gerçekleştirilen ölçümler neticesinde her bir analite ait optik soğurma spektrumları elde edilecektir. Optik soğurma spektrum analizleri kullanılarak referans çalışma çözeltileri üzerinde doğruluk ve kesinlik testleri gerçekleştirilecektir. Metabolitlerin referans çözeltilerindeki ölçüm doğruluğu belirlendikten sonra, yapay kan örneklerinde validasyon çalışmaları yapılarak optimize edilecektir. Bu tez çalışmasının yaygın etkisinin, uluslararası literatürde yerini alarak ve bilimsel yayında başarı göstermesi beklenmektedir. İleri optoelektronik sistem geliştirecek olan bu tez çalışması, yeni yapılacak olan çalışmalara da ışık tutacaktır. Geliştirilecek spektrofotometre cihazı ile, metabolitleri hızlı ve doğruluğu yüksek bir şekilde tespit etmesinin sağlanması hasta başı test teknolojilerinde önemli bir adım olacaktır. Cihazın taşınabilirliği, hastaların evde veya iş yerinde takip edilmesini sağlayarak, hastaneye başvuru sıklığını ve hastanede yatış sürelerini azaltacaktır. Bu sayede, hastaların takibini daha güvenli hale getirerek, özellikle yaşlı, çocuk ve eve bağımlı hasta gruplarında tedavi izlenimi kolaylaşacaktır.
ZnO nano parçacık katkılı iletken polimerlerin X-ışını algılanmasında ve detektör geliştirilmesinde kullanılması
Bu çalışmada, X-ışını tespiti için organik yarı iletkenler ele alınarak poli(3-heksiltiofen) (P3HT) matrisi içine dahil edilen ZnO nanopartiküllerinin (ZnO NP'ler) potansiyeli incelenmiştir. Yüksek hareketlilik, geniş bant aralığı ve termal kararlılıkları nedeniyle seçilen ZnO NP'ler, sol-jel yöntemiyle sentezlenmiş ve farklı oranlarda (1:0.25, 1:0.5, 1:0.75) P3HT'ye entegre edilerek kompozit katmanlar oluşturulmuştur. Inter-dijital elektrot (IDT) tabanlı IDT/P3HT:ZnO dirençli cihazlar ve diyot tabanlı ITO/ZnO/P3HT/Grafit konfigürasyonlarına sahip cihazlar olmak üzere, iki farklı cihaz mimarisi üretilmiştir. Cihaz yapılarında ZnO NP konsantrasyonunun X-ışını tespit performansı üzerindeki etkisi sistematik bir şekilde değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, artan ZnO NP içeriğinin elektron taşınımını artırdığını ve cihazların X-ışınına duyarlılığını iyileştirdiğini göstermiştir. P3HT oranı (1:0.75) olan ITO/ZnO/P3HT/Grafit cihazı, en yüksek duyarlılığı (0.79 μGy/s) ve en hızlı yanıt sürelerini sergileyerek IDT tabanlı cihazlardan daha iyi performans göstermiştir. Organik yarıiletken cihaz geliştirilmesi konusunda yapılan bu çalışma, ZnO NP ile katkılanmış organik yarı iletkenlerin uygun maliyetli, yüksek hassasiyet ve yüksek performanslı X-ışını dedektörleri için umut verici malzeme adayları olduğunu göstermektedir.
Rheum ribes bitkisinin metal organik kafeslerle zenginleştirilmiş ekstraktlarının in vitro etkilerinin incelenmesi
Rheum ribes L. bitkisinin kök, gövde ve çiçek kısımlarından elde edilen ekstraktların antioksidan özelliklerinin belirlenmesi ve ZIF-8 (Zeolitic Imidazolate Framework8) tabanlı metal-organik kafes yapılarında kullanılabilirliğinin araştırılması amaçlanmıştır. Bitki ekstraktlarının antioksidan aktiviteleri DPPH, ABTS, FRAP ve TAS yöntemleri kullanılarak değerlendirilmiştir. Analiz sonuçları, tüm ekstraktların antioksidan aktivite gösterdiğini ve en yüksek aktivitenin kök ekstraktında bulunduğunu ortaya koymuştur.Çalışma kapsamında ZIF-8 yapıları sentezlenmiş ve kristal yapıları X-ışını kırınımı (XRD) analizi ile karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, sentezlenen yapıların karakteristik ZIF-8 kristal fazına sahip olduğunu göstermiştir. Daha sonra bitki ekstraktları ZIF-8 yapılarına yüklenerek ekstrakt yüklü formülasyonlar hazırlanmış ve enkapsülasyon ile salım özellikleri incelenmiştir. Bulgular, sistem performansının sentez ve yükleme koşullarından etkilendiğini göstermiştir. Biyouyumluluğun değerlendirilmesi amacıyla HaCaT ve L929 hücre hatlarında MTT analizi gerçekleştirilmiştir. Sonuçlar, Rheum ribes ekstraktlarının incelenen konsantrasyon aralığında yüksek hücre canlılığı sağladığını ve belirgin sitotoksik etki oluşturmadığını göstermiştir. Buna karşılık ZIF-8 ve ekstrakt yüklü formülasyonlarda konsantrasyon artışına bağlı olarak sitotoksik etkinin arttığı belirlenmiştir. Sonuç olarak, Rheum ribes L. ekstraktlarının doğal antioksidan kaynak olarak önemli bir potansiyele sahip olduğu, ZIF-8 tabanlı taşıyıcı sistemlerin ise biyomedikal uygulamalarda kullanılabilmesi için daha ileri optimizasyon çalışmalarına ihtiyaç duyduğu belirlenmiştir.
Timokinonun, ilaç salınım sistemi için liposomal kapsüllenmesi, stabilite çalışmaları karakterizasyonu ve rahim ağzı kanser hücrelerinde in vitro anti kanserojen etkisinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, çörek otu yağından elde edilen biyolojik olarak aktif bileşen timokinonun (TQ), lipozomal sistemler aracılığıyla hedeflenmiş ilaç taşıyıcısı olarak kullanımı araştırılmıştır. TQ'nun düşük suda çözünürlüğü ve biyoyararlanımı nedeniyle, stabilitesini ve terapötik etkinliğini artırmak amacıyla lipozomal formülasyonlar geliştirilmiştir. Formülasyonlar üç farklı yapıda hazırlanmıştır: boş (blank) lipozom, TQ yüklü lipozom (TQ-LP) ve kitosan kaplı TQ yüklü lipozom (CS-TQ-LP). Fosfolipit içeriği yumurta sarısından elde edilerek formülasyonların temel yapı taşı olarak kullanılmıştır. Lipozomal yapılar ince film hidratasyon tekniği ile hazırlanmış ardından sonike edilip liyofilizasyona tabi tutulmuştur. Hazırlanan preparatlar partikül boyutu, zeta potansiyel, Polidispersite İndeksi(PDI), enkapsülasyon verimi, morfolojik yapı (TEM), FTIR, DSC ve XRD analizleri ile karakterize edilmiştir. UV-vis spektrofotometre ile TQ'nun enkapsülasyon verimi hesaplanmıştır. Blank, TQ-LP ve CS-TQ-LP formülasyonlarının partikül boyutları sırasıyla 265,1nm, 222,3 nm ve 277,4 nm, zeta potansiyelleri -27,19, –36,96 mV ve –34,05 mV olarak ölçülmüştür. Enkapsülasyon verimleri %94'ün üzerindedir. XRD ve DSC analizlerinde TQ'nun amorf faza geçtiği ve taşıyıcı matrise başarıyla entegre olduğu doğrulanmıştır. TEM analizlerinde küresel ve heterojen yapılar gözlenmiş, FTIR spektrumlarında ise bileşenler arası etkileşimler tespit edilmiştir. Elde edilen bulgular paralelinde, TQ'nun lipozom ile enkapsülasyon formunun kanser hücresi modeli olan HeLa hücreleri üzerinde daha toksik etki gösterdiği ve bu durumun, hem hedefleme hem de kontrollü salım kapasitesi açısından avantaj sağladığını göstermektedir. Sonuçlar, TQ'nun lipozomal formülasyonu ile biyolojik etkinliğinin artırılabileceğini ve rahim ağzı kanseri gibi hedefli kanser tedavilerinde umut vadeden bir yaklaşım olduğunu ortaya koymuştur.