Yerinde bakım uygulamaları için elektriksel empedans analizi ve taşınabilir lens gerektirmeyen geniş alan mikroskobik görüntüleme kullanan mikroakışkan biyosensörler

Hasta başı ve yerinde bakım günümüzde önemli bir ihtiyaçtır. Yerinde bakım testleri mevcut ihtiyaçlara göre sağlam, doğru, düşük maliyetli, kullanıcı dostu, özgül, duyarlı ve iletilebilir olabilir. Yerinde bakım testleri ile hızlı tanı konabilir ve tedavi takibi en iyileştirilebilir, bu testlerin kullanımı bulaşıcı hastalıklar için de çok önemlidir. HIV/AIDS küresel bir sorundur, dünyada 36 milyon HIV pozitif kişi vardır. Enfeksiyona sahip kişilerin büyük bir çoğunluğu yeterli sağlık bakım olanakları bulunmayan gelişmekte olan ülkelerdedirler. Bu nedenle HIV/AIDS teşhisi ve tedavisinin takibi için pratik, uygun maliyeti ve efektif yerinde bakım testlerine ihtiyaç vardır. Bu tez çalışmasında ilk olarak, yerinde HIV-1 virüs yükü teşhisi için elektriksel empedans analizi kullanan esnek polimer tabanlı bir mikroakışkan biyosensör geliştirilmiştir. İkinci olarak, yerinde HIV/AIDS takibi için lens gerektirmeyen geniş alan mikroskobik görüntüleme kullanan CD4+T hücrelerinin sayımını yapabilen mikroakışkan biyosensör geliştirilmiştir, son olarak bu sensörlerin oda sıcaklığında saklanabilmesi ve nakliye edilebilmesi ve raf ömrünün arttırılması için bir biyokoruma yöntemi geliştirilmiştir. İlk çalışmada, tasarlanan biyosensör, elektriksel empedans analizi kullanarak 106 - 108 kopya/mL HIV-1 virüs yükü teşhisi yapabilmektedir. Esnek polimer tabanlı olduğu için basit ve uygun maliyetlidir. Elektriksel modeli detaylı incelenmiştir. İkinci çalışmada, tasarlanan biyosensör, mikroakışkan çip kullanarak kandaki CD4+T hücrelerini yakalar ve lens gerektirmeyen geniş alan mikroskobik görüntüleme kullanarak otomatik sayar. Belirtilen mikroskobik görüntüleme sistemi uygulanmış ve yeni ve özgün bir hücre belirleme ve sayma algoritması tasarlanmıştır. Üçüncü çalışmada, ikinci çalışmada tasarlanan mikroakışkan biyosensörün oda sıcaklığında raf ömrü arttırılmıştır. Biyokoruma ajanı olarak trehalose kullanan mikroakışkan kanallar için çoklu tabaka organik yüzey kimyası biyokoruma yöntemi geliştirilmiştir. Bu biyokorunmuş biyosensör 6 ay boyunca test edilmiştir ve hücre yakalama performansları, doğruluk, özgüllük ve hassaslık için yaklaşık %90 oranındadır ve duyarlılık için ortalamadır.