Microwave resonant sensor integration with impedance cytometry in microfluidic platform for probing micro-scale dielectric permittivity

Bu tez, düşük frekanslı empedans sitometrisini mikrodalga frekanslarında çalışan kapasitans algılama sensörüyle entegre ederek ortaya çıkan yeni bir sensör sunmaktadır. Mikropartiküller ve hücreler de dahil olmak üzere mikro ölçekli nesnelerin karakterizasyonu; biyoloji, malzeme bilimi ve çevre bilimi gibi çeşitli bilimsel disiplinlerde gerek duyulmaktadır. Bu mikro ölçekli varlıkların doğru tanımlanması ve sınıflandırılması, ilaç dağıtım optimizasyonundan çevresel etki değerlendirmesine kadar çeşitli uygulamalar için kritik önem teşkil etmektedir, ancak mevcut teknikler, geniş popülasyonları analiz etmek için gereken hız ve maliyet etkinliği açısından yetersiz kalmaktadır. Bu zorluğun üstesinden gelmek için hibrit sensörümüzde, dielektrik geçirgenliğe dayalı malzeme karakterizasyonu yapabilmek için iki farklı frekansta çalışan sensörü birleştirildi. Bu entegrasyon, mikro ölçekli parçacıkların ve hücrelerin tanımlanması ve karakterize edilmesi için hızlı, uygun maliyetli ve son derece doğru bir yöntem sunar. Deneysel çalışmalar, sensörün etkinliğini ve dikkate değer sinyal-gürültü oranlarına ulaştığını göstermektedir. Sensörün uygulama çeşitliliğine örnek olarak hücre sabitleme işlemine maruz kalan tek hücrelerdeki elektrik alan geçirgenliği değişikliklerinin izlenmesiyle hücreselin içsel özellikleri hakkında bilgi edinilebilmesi verilebilir. Özetle, bu tez, mikro ölçekli varlıkların analizini geliştiren, hızlı ve doğru tanımlama ve karakterizasyona olanak tanıyan yenilikçi bir çoklu fiziksel sensör sunmaktadır.