Browsing by Author "Çökeliler Serdaroğlu, Dilek"

Now showing 1 - 10 of 10

Azot içerikli karbon nanopartikül üretimleri için kolay uygulanabilir bir yöntem önerisi: Yoğun ortam plazması ve üretime etki eden faktörlerin istatistiksel analizi
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Demirkaynak, İklim; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Gerçekleştirilen tez kapsamında sınırlı sayıda araştırmacının üzerinde çalıştığı sıvı fazda yoğun ortam plazma teknolojisi (dense medium plasma) (SFYP) ile yapılan üretim prosesine etki eden işlem faktörleri(parametreleri) belirlenmiş olup, literatürde SFYP yöntemi ile çalışması bulunmayan azot içerikli karbon bazlı nanopartikül üretimleri yapılmıştır. Nanopartiküllerin büyüklüğüne göre kazandıkları özellikleri değişmektedir ve kullanılacağı uygulama alanına göre bu boyutlar değişim gösterdiğinden uygulama alanına göre seviyelerde seçim yapılabilmesi önemlidir. SFYP teknolojisi kullanılarak oluşturulan üretim prosesine etki eden bu faktörlerin nanopartiküllerin kritik kalite özelliği olan nanopartikül boyutu üzerine etkisi, istatistiksel deney tasarımı kullanılarak incelenmiştir. Tez çalışmasında, istatistiksel analizler deney tasarımı metotlarından tam faktöriyel deney tasarımı kullanılarak yapılmıştır. Faktör değerlerinin analiz edilmesi için dört faktör, her faktör için iki seviye belirlenmiş, 24 tam faktöriyel deney tasarımı yöntemi kullanılarak incelenmiştir. Kontrollü nanopartikül boyutunda üretimi sağlamak için bu üretimi etkileyebilecek dört faktör olarak süre, elektrotlar arası mesafe, akış hızı ve amin seçilmiştir. Faktörlerin alt ve üst seviyeleri süre 45 saniye (sn)- 90 sn, elektrotlar arası mesafe 2 milimetre (mm)- 5mm, akış hızı 3 litre/ dakika(l/dk)- 6 l/dk, amin ise 0,5 mililitre (mL)- 2 olarak belirlenmiştir. Nanopartiküllerin morfolojik ve yüzey analizinin yapılması amacıyla taramalı elektron mikroskopisi analizinden, elementsel analizinin yapılabilmesi için enerji dağılım spektrometresinden (EDX) ve kimyasal analiz için elektron spektroskopisiden (ESCA) yararlanılmıştır. Nanopartikül boyutları Image J programı ile piksel olarak ölçülmüş bu piksel ölçüm uzunluğu nano değerine çevrilmiş, boyut dağılımı bu değerlerden elde edilmiş ve Minitab 19 programında istatistiksel analiz ile incelenmiştir. Bu çalışma sonucunda süre, elektrotlar arası mesafe, akış hızı ve amin ana faktörleri anlamlı çıkmış, ikili ve üçlü etkileşimlerde anlamlılık olmasının yanında bazı etkileşimler arasında anlamsızlıklar olduğu gözlemlenmiştir. Faktörler arasındaki dörtlü etkileşimin ise anlamsız olduğu sonucuna varılmıştır. Within the scope of the thesis, the process factors (parameters) affecting the production process with liquid phase dense medium plasma technology (dense medium plasma), which a limited number of researchers worked on, were determined and carbon-based nanoparticles were produced. The properties acquired by nanoparticles vary according to their size. Since these dimensions vary according to the application area to be used, it is important to be able to choose levels according to the application area. The effect of these factors affecting the production process created by using dense medium plasma technology on nanoparticle size, which is the critical quality feature of nanoparticles, was investigated using statistical experimental design. In the thesis study, statistical analyzes were carried out using full factorial experimental design, which is one of the experimental design methods. In order to optimize factor values, four factors were specified, two levels for each factor were determined, and 24 full factorial experimental design method was used. With the aim of achieving controlled nanoparticle size production, time, distance between electrodes, flow velocity and amine were chosen as four factors that can affect this production. The lower and upper levels of the factors time 45 seconds- 90 seconds, distance between electrodes 2 milimeters- 5 milimeters, flow rate 3 liters/ minute- 6 liters/ minute, amine 0.5 mililiter- 2 mililiters. Scanning electron microscopy analysis was used for morphological and surface analysis of nanoparticles, energy dispersion spectrometer (EDX) and electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) was used to perform elemental analysis. Nanoparticle sizes were measured in pixels with Image J program, and this pixel measurement length was converted to nano value, the size distribution was obtained from these values and analyzed by statistical analysis in Minitab 19 program. As a result of this study, time, distance between electrodes, flow velocity and amine factors were found to be significant, besides being significant in double and triple interactions, interactions between some factors were found to be insignificant.
Canlı dokuya doğrudan uygulanabilir medikal plazma cihazı üretimi ve bakteriler üzerine etkisinin araştırılması : İlk yerli prototip tasarımı
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Çelik, Elif Öykü; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Bazı hasta gruplarında görülen enfeksiyonların temel etkenleri bakteriler, virüsler ve mantarlardır. Günümüzde ilaç tedavisine yanıt vermeyen bazı enfeksiyona neden olan bakterilerin inaktivasyonu için farklı tedavi arayışlarına gidilmiştir. Maddenin plazma hali maddenin gaz halinin güçlü bir elektrik alana maruz kalması sonucunda kısmen iyonize gaz, son derece reaktif iyon ve elektron karışımı, nötr atomlar, elektrik alanları, reaktif moleküller, uyarılmış türler ve UV radyasyonu içeren bir karışım olarak tanımlanmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar doğrultusunda maddenin plazma halinin birçok farklı endüstride kullanılmasını sağlamıştır. Plazma teknolojisinin tıp alanında kullanılmasıyla medikal plazma kavramı öne çıkmaktadır. Medikal plazmaların tıp alanında uygulamaları ağırlıklı olarak soğuk atmosferik basınçlı plazma olarak yapılan uygulamalardır. Medikal alanda kullanılan soğuk plazmalar daha çok canlı doku üzerinde bulunan bakterilerin inaktivasyonunu sağlamak amacıyla kullanılabilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında direkt süspansiyon ortamına veya canlı doku üzerinde uygulanabilir nitelikte medikal plazma cihazı tasarımı ve üretimi yapılandırılmıştır. Yapılandırılan sistem dolaylı medikal plazma sistemidir. Bu cihaz yapılandırılması ile in vitro ortamda bakteri inaktivasyonu sağlamak amaçlanmıştır. Medikal plazma cihazı olarak adlandırılan bu sistem ile öncelikle elektronik ve mekanik tasarım belirleme işlemleri gerçekleştirilerek, bu süreci takiben sistem test çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile ülkemizde doku veya hücre üzerine uygulanacak olan soğuk atmosferik basınçlı plazma cihazı, ilk yerli prototip olarak üretimi tamamlanmıştır. Medikal plazma cihaz prototipi yapılandırılması ile dirençli mikroorganizmalar olan bakteriler üzerine oluşturulacak olan inaktive edici etki göstermek amaçlanmıştır. Bu doğrultuda Başkent Üniversitesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı’na ait laboratuvar ortamında in vitro olarak bakteri test protokolleri tamamlanarak, kültür ortamında bakteri inaktivasyonu sağlanmıştır. Bakteri test çalışmalarından sonra üretilen sistemin işlevselliği hakkında veri elde etmek amacıyla Başkent Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü ile istatistiksel çalışmalar yapılmıştır. Bu bağlamda, sistemin çalışması sırasında belirlenen parametrelerin ilgili seviyelerinde bakteri inaktivasyonun sağlandığı belirlenmiştir. Böylece optimum çalışma koşulları belirlenmiştir. The main factors of infections in some patient groups are bacterias, viruses and fungis. Nowadays, different treatments have been sought for inactivation of some infection-causing bacteria that do not respond to drug therapy. The plasma state of the substance the gas state of the substance exposed to strong electric field result of the defined as a mixture of partially ionized gas, highly reactive ion and electron mixture, neutral atoms, electric fields, reactive molecules, induced species and UV radiation. In line with the studies conducted in recent years, the plasma form of the substance has been it used in many different industries. Recent years, in line with the studies conducted in , the plasma form of the substance has been it used in many different industries. The concept of medical plasma comes to the fore with the use of plasma technology in medicine. Applications of medical plasma in the field of medicine are applications made mainly as cold atmospheric pressure plasma. Cold plasmas used in the medical field can it be used mostly to provide inactivation of bacteria on living tissue. The structured system is an indirect medical plasma system. Within the scope of this thesis, medical plasma device design and production, which can be applied directly to the suspension medium or live tissue, has been structured. With this device configuration, it is aimed to provide bacterial inactivation in vitro. With this system, which is called medical plasma device, firstly, electronic and mechanical design determination processes were performed and system test studies were carried out following this process realizetion. With this study, the cold atmospheric pressure plasma device to be applied on tissue or cells in our country was produced as the first domestic prototype. With the medical plasma device prototype configuring, it is aimed to show the inactivating effect on bacteria that are resistant microorganisms. In this regard, in vitro bacteria testing protocols were completed in the laboratory environment of Başkent University Department of Infectious Diseases and Clinical Microbiology and bacteria inactivation was provided in the culture medium. Statistical studies were conducted with Başkent University Industrial Engineering Department in order to obtain data about the functionality of the system produced after the bacteria test studies. In this context, it has been determined that bacterial inactivation is provided at the relevant levels of the parameters determined during the operation of the system. Thus, optimum working conditions have been determined.
Development of a decision support system for purchasing of dental implants
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Özdiler Çopur, Funda G.; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Most attractive treatment option for the replacement of missing teeth is Dental implants. Dental implantation is a very troublesome process since there are a lot of factors affect the success of implantation. While some factors may depend on patient related parameters, others may depend on surgeon and dental implant design. One of the significant parameters is the quality of dental implants. Therefore, it is very important to choose the one which has the best quality and optimum price as well. There are a few dental implant brands placed on Turkish market, but it is very struggling for hospitals to find a standardized way to select appropriate suppliers or brand according to the specific needs and requirements of dentists. In this thesis, a procurement tool has been designed by using Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution (TOPSIS), MCDA method, to facilitate decision making for procurers and prove that lowest priced brand might not be the best option to purchase. Kaybedilen dişleri yerine koymak için en doğru tedavi seçeneği Dental implantlardır. Dental implant tedavisi oldukça zahmetli bir işlemdir. Çünkü implantasyonun başarısını etkileyen birçok faktör vardır. Bazı faktörler hastayla ilgili parametrelere bağlı olsa da, bazıları ise cerrah ve dental implant tasarımına bağlıdır. Buradaki en önemli parametrelerden biri diş implantının kalitesidir. Bu nedenle, en iyi kalitede ve en uygun fiyata sahip olan dental implantı seçmek çok önemlidir. Türkiye pazarına arz edilen çok fazla sayıda dental implant markası vardır, ancak hastaneler tarafından, dişhekimlerinin ihtiyaçlarına ve gereksinimlerine göre uygun tedarikçi veya marka seçimi için sistematik bir yol belirlemek oldukça zordur. Bu tezde, tedarikçiler için karar vermeyi kolaylaştırmak ve en düşük fiyatlı markanın her zaman en iyi seçenek olamayacağını kanıtlamak için ÇKKV yöntemlerinden İdeal Çözüme Yakınlık ile Sıralama Tercihi Tekniği (TOPSIS) kullanılarak bir satın alma aracı tasarlanmıştır.
Elektrokimyasal yöntemle kuvars akort çatalı sisteminin doğrulanması ve transferrin biyosensörü olarak yapılandırılması
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2018) Dedeoğlu, Aylin; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Kuvars akort çatalları (QTF) günümüzde, sabit rezonans frekansı ve yüksek kalite faktörü nedeniyle osilatör devrelerinde yaygın olarak kullanılan bir elektronik elemandır. QTF’ler son yıllarda, yaygın kullanılmakta olan kuvars kristal mikrodengelemenin (QCM) ardından kütle hassas sensörler olarak kullanılmaya başlanmıştır, fakat biyosensör olarak literatürde henüz yaygın yer almamaktadır ve yeterli optimizasyon çalışmalarına sahip değildir. Bu tez çalışmasında öncelikle, daha önce yapılan bir çalışmada geliştirilmiş 32768 Hz’lik standart QTF’ler kullanılan kütle hassas bir sensör sisteminin doğrulanması gerçekleştirilmiştir. 1 Hz frekans kaymasının eşdeğer olduğu kütle değişimi ng cinsinden ifade edilmiştir. Bunun için elektrokimyasal bir hücrede kontrollü bir yük göçü ortamı, sabit potansiyel kulometri yöntemini kullanarak yaratılmış ve QTF yüzeyine kontrollü olarak kütle birikimi sağlanmıştır. Biriken kütle Faraday’ın Elektroliz Kanunlarından faydalanılarak, bilinen yük göçü üzerinden hesaplanmıştır. Hesaplanan kütle birikiminin QTF üzerinde yarattığı frekans kayması sensör sistemi üzerinden okunmuş ve kütle değişiminin yarattığı frekans değişimi ilişkisi ortaya konmuştur. Sonuç olarak bu aşamada QTF sensör sisteminde okunan 1 Hz’lik bir frekans kaymasının 0.48786 ± 0.21255 ng kütle değişimini gösterdiği belirlenmiştir. Tez çalışmasının ikinci aşamasında ise demir-eksikliğine bağlı hastalıkların en önemli biyobelirteci olan transferrinin tayinini yapan kalitatif bir kütle hassas biyosensör yapılandırılması tamamlanmıştır. Her biyosensör çalışmasında çevirici yüzeyine, bu çalışma için QTF yüzeyine, adsorpyion ile (rastgele dizilim) ve yüzey aktivasyon ajanları aracılığıyla (düzenli dizilim) biyoreseptörler tutuklanır. Bu çalışmada QTF yüzeyini, anti-transferrin antikorunun düzenli tutuklamasına hazır hale getirmek için tiyofen-3-boronik asit (T3BA) ile yüzey aktivasyonu gerçekleştirilmiştir. Ardından bu işlem için en uygun yüzey aktivasyon protokolü belirlenmiştir. Daha sonra antikor tutuklanması T3BA’nın boronat bölgeleri ile antikorun ağır zincirinde bulunan CH2 yapıları arasındaki afiniteden yararlanılarak gerçekleştirilmiştir. Son olarak biyosensör sisteminin transferrin cevapları incelenerek performansı test edilmiştir. Sunulan tez çalışması sonucunda ideal olarak en düşük 1,25 μg/mL transferrin bulunan bir ortamda yapılandırılan biyosensör sisteminin transferrin varlığını gösterdiği belirlenmiştir. Sunulan sistem düşük maliyetli, taşınabilir, transferrin tayini için yapılandırılmış kütle hassas bir biyosensör sistemidir. Quartz Tuning Forks (QTFs) are known as common oscillator components due to their stable resonant frequencies and high quality-factors. In recent years, QTFs have started to be implemented as transducers into sensor systems after the Quartz Crystal Microbalance (QCM) transducers. However, QTFs are still not widespread as biosensors in literature and there is a lack of its optimization studies. In the first step of the presented thesis study, a previously developed QTF mass-sensitive sensor system has been validated through an electrochemical method -coulometry. The system was utilized for applying calculations and finally formulizing the mass-change (ng) that equals for every 1 Hz frequency shift for the standard 32768Hz QTF. In order to pursue this aim, a controlled charge migration environment is created in an electrochemical cell utilizing an electrochemical method named constant potential coulometry. This ensured a controlled mass migration onto the QTF surface. The migrated mass amount was calculated according to Faraday’s Laws of Electrolysis through the migrated charge values. According to Faraday’s Laws of Electrolysis, the number of electrons that passes through an electrochemical cell and the element itself effects the amount of mass that deposits on an electrode. This rule is applied for the system and a mass load value was calculated. for each calculated mass a relation was set between the frequency shift. Consequently, for each 1 Hz frequency shift that is read on the QTF sensor system, 0.48786 ± 0.21255 ng mass change occurs. In the second stage of the presented study, a qualitative biosensor system that detects transferrin, which is the most important biomarker of diseases caused by iron deficiency, has been fabricated. For any biosensor study the transducer, in this case the QTF, surface is either adsorbed with a biological receptor (non-oriented immobilization) or the receptors are immobilized by surface activation methods (oriented immobilization). QTF surfaces were treated with thiophene-3-boronic acid (T3BA) for surface activation to enable oriented anti-transferrin antibody immobilization due to the affinity between boronate and CH2 structures in the heavy chain of antibodies. The optimum surface activation treatment protocols were determined, and immobilization protocols were applied. Lastly, the response of the biosensor system after transferrin interactions were examined and the performance of the system was tested. The presented study results show that the proposed mass-sensitive QTF biosensor indicates transferrin molecules are present in 1,25 mg/mL concentration of the analyte and is low-cost and portable.
Film kaplama kalınlığının akort çatalı frekansına etkisi: Deneysel ölçüm ve dinamik hesaplamalar
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimler Enstitüsü, 2023) Erdoğan, Mebrure; Koçum, İsmail Cengiz; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
İnce film düzeyinde malzemelerin kuantumsal düzeydeki özellikleri ortaya çıkmakta ve ince film kalınlığına bağlı olarak malzemelerin yapısal, optik ve elektriksel özellikleri değişmektedir. Bu kapsamda ince film kaplama kalınlığı yeni ve benzersiz özelliklere sahip malzemelerin geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Bu tez çalışmasında kuvars akort çatalı (QTF) ile film kalınlığının ölçümünün yapılabilmesi için yeni bir yöntem önerilmiş ve bu konu ile ilgili patent başvurusu yapılmıştır (Patent başvuru no:2022/018799 ). Sebebi ise QTF’ in en yaygın kullanılan film kalınlık ölçüm yöntemi olan kuvars kristal mikroterazi (QCM)’ ye göre bile daha karalı bir tavır sergilemesi ve bu sayede diğer ince film kalınlık ölçüm yöntemlerinden daha hassas algılama ve ölçme işlemlerini yapabilmesidir. Bu tez çalışmasında büyük ölçekli akort çatalı (TF) ve küçük ölçekli kuvars akort çatalı (QTF) ile frekans kaymalarına matematiksel yaklaşımlar getirilmiş, kaplanan filmin elastisite modülünün frekansa katkıları detaylandırılmış, QTF ile yapılan kaplamalar sonucu film kalınlığı deneysel olarak ölçülmüş ve hesaplanmıştır. Ek olarak TF ve QTF yüzeylerinde aşındırma çalışmaları yapılarak aşındırmanın frekansa etkileri deneysel ve teorik olarak incelenmiş ve aşındırma durumunda QCM sensörlerinde meydana gelen frekans durumuyla karşılaştırılmıştır.Quantum-level properties of materials emerge at the thin-film level, and the structural, optical and electrical properties of materials change depending on the thin-film thickness. In this context, thin film coating thickness plays an important role in the development of materials with new and unique properties. In this thesis, a new method has been proposed to measure the film thickness with a quartz tuning fork (QTF) and a patent application has been made on this subject (Patent application no: 2022/018799 ). The reason is that QTF exhibits a more stable attitude even compared to quartz crystal microbalance (QCM), which is the most widely used film thickness measurement method, and thus, it can perform more sensitive detection and measurement processes than other thin film thickness measurement methods. In this thesis, mathematical approaches to frequency shifts were brought with large-scale tuning fork (TF) and small-scale quartz tuning fork (QTF), the contributions of the elasticity modulus of the coated film to the frequency were detailed, and the film thickness was experimentally measured and calculated as a result of coatings with QTF. In addition, etching studies were carried out on TF and QTF surfaces, and the effects of etching on frequency were investigated experimentally and theoretically and compared with the frequency situation occurring in QCM sensors in case of etching.
İntervertebral diskektomide noktasal plazma tabanlı cerrahi cihaz tasarımı
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Reçber, Deniz; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Tez çalışması, cerrahi operasyonlarda kullanılan mekanik sistemler ve elektrocerrahi sistemlerine alternatif olarak plazma tabanlı (plazma jet) cerrahi cihaz sisteminin tasarımı ve yapılandırmasını ve canlı dışı testler ile prototip sistemin performans testlerini kapsamaktadır. Bu tez çalışmasındaki amaç; plazma ile kontrollü bir şekilde doku buharlaşmasını sağlamak ve çevre dokularda oluşabilecek hasarın minimuma indirgenmesini sağlayacak prototip bir cihaz oluşturmaktır. Tez çalışması aynı zamanda bursiyerliğini üstlendiğim 116E144 numaralı TÜBİTAK 1001 Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projesi olan “Omurga Diskektomi Ameliyatları İçin Cerrahi Alet Tasarımı ve Gerçeklemesi” projesi sürecinde yapılan çalışmalar sebebiyle spesifik olarak omurga diskektomi operasyonlarında kullanılabilecek nitelikte bir prototip cihazı ele almaktadır. Sistem, elektronik tasarım olarak; yüksek voltaj güç kaynağı devresi ve pedal-tetik modülünü içeren devre tasarımlarını barındırmakta, mekanik tasarım olarak; prob düzeneği ve cihaz kutu düzeneğinin tasarımlarını bulundurmaktadır. Oluşturulan tasarımlar neticesinde uygun sistem entegrasyonunun tamamlanmasıyla birlikte cihaz çalışma parametreleri, elektriksel güvenlik testleri ve “tıbbi cihaz yönetmeliği” incelemesi ile cihazın sınıflandırılması araştırmaları gerçekleştirilmiştir. Tüm bu çalışmalar sonucu, cihazın canlı dışı performansının belirlenebilmesi için standart bir referans sentetik polimer malzeme üretimi yapılarak deney tasarım matrislerine uygun şekilde cihaz canlı dışı testleri gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak, yapılandırılan prototip cihaz ile referans sentetik materyal üzerinde oluşturulan tahribatların “taramalı elektron mikroskobisi (SEM)” ile alan bilgisinin analizi ve “atomik kuvvet mikroskobisi (AFM)” ile tahribatın çevre dokuya etkilerinin analizleri ortaya konulmuştur. The thesis study covers the design and configuration of the plasma-based (plasma jet) surgical device system as an alternative to the mechanical systems and electrosurgical systems used in surgical operations, and the performance tests of the prototype system in vitro tests. The purpose of this thesis is; To provide a controlled tissue evaporation with plasma and to create a prototype device that will minimize the damage that may occur in the surrounding tissues. The thesis study deals with a prototype device that can be specifically used in spine discectomy operations due to the studies carried out during the "Surgical Instrument Design and Implementation for Spine Discectomy Surgeries" project, which is the Scientific and Technological Research Project of TÜBİTAK 1001, numbered 116E144, of which I have undertaken the scholarship. The system as electronic design; includes high voltage power supply circuit and pedal-trigger circuit, as mechanical design; contains designs of probe assembly and device case assembly. As a result of the designs created, with the completion of the appropriate system integration, device operating parameters, electrical safety tests and "medical device regulation" studies and classification of the device were carried out. As a result of all these studies, in order to determine the in vitro performance of the device, a standard reference synthetic polymer material was produced and in-vitro tests were carried out in accordance with the experimental design matrices. As a result, the analysis of the area information of the destructions created on the reference synthetic material with the configured prototype device by "scanning electron microscopy (SEM)" and the analysis of the effects of the destruction on the surrounding tissue with the "atomic force microscopy (AFM)" are presented.
Ni-50Ti-23Nb şekil hatırlamalı alaşımların termal oksitlenme işleminin biyouyumluluk üzerine etkileri
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2019) Özlü Türk, Gizem; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Biyomedikal uygulamalarda, vücut sıcaklığında şekil hatırlama etkisi gösteren NiTi ve NiTi bazlı şekil hatırlamalı alaşımlar tercih edilir. Bu çalışmada, belirli kimyasal oran ve elektron konsantrasyonuna sahip vücut sıcaklığında dönüşüm veren NiTi bazlı Ni-50Ti-23Nb alaşımlarının üretilmesi, çeşitli fiziksel özeliklerinin incelenmesi ve biyouyumluluğuna bakılması hedeflenmiştir. Literatüre göre vücut sıcaklığında austenit dönüşüm verdiği bilinen Ni-50Ti-23Nb alaşımı ark ergitme yöntemiyle üretilmiştir. Bu alaşımların üretiminden sonra alaşım oksitlenerek dönüşüm sıcaklıkları Diferansiyel Taramalı Kalorimetre (DSC) ile belirlenmiştir. Oksitli alaşımın vücut sıcaklığında martensit faz dönüşümü verdiği görülmüştür. Daha sonra, alaşımların mikroyapısı ve kristal yapısı SEMEDX (Taramalı elektron mikroskobu) ile XRD (x-ışınları kırınımı) cihazı kullanılarak incelenmiştir. NiTiNb alaşımının biyouyumluluğunu geliştirmek amacıyla çeşitli sıcaklıklarda oksidasyon işlemi uygulanmıştır. Oksidasyon işleminden sonra vücut sıcaklığında martensit dönüşüm veren NiTiNb alaşımlarının biyouyumluğu ICP-MS testi ve sitotoksisite testi ile araştırılmıştır. ICP-MS testi için öncelikle SBF (Simulated Body Fluid) yapay vücut sıvısı üretilmiştir. 700˚C’ de okside olmuş alaşım SBF içerisinde bir ve iki hafta vücut sıcaklığında bekletilip, SBF’ye nüfuz eden Nikel ve Titanyum konsantrasyonları ICPMS cihazı ile ölçülmüştür. Ölçüm sonuçlarına göre oksidasyonla yüzey özellikleri geliştirilmiş olan şekil hatırlamalı alaşımın SBF’ye nüfuz eden Nikel elementi miktarının oldukça düşük olduğu tespit edilmiştir. 600˚C’ de okside olmuş alaşıma ise sitotoksisite testi uygulanmış ve olumlu sonuçlar aldığı gösterilmiştir. NiTi and NiTi-based shape memory alloys which exhibit shape memory effect (SME) at body temperature find their applications in biomedical studies. In this study, it is aimed to produce NiTi based Ni-50Ti-23Nb alloys which has certain chemical ratio and electron concentration and transforms at body temperature, and then examine their various physical and biocompatibility properties. According to the literature, it is known that in the case of Ni-50Ti-23Nb alloy exhibits austenite transformation at body temperature, so that it is produced in Arc melter furnace. After the production of these alloys, the oxidation was performed and transformation temperatures of the alloys was determined by Differential Scanning Calorimetry (DSC). Oxidized alloys exhibited martensite transformation at body temperature. Then, microstructure and crystal structure of the alloys were examined by SEM-EDX (Scanning electron microscopy) and XRD (x-ray diffraction). The purpose of applying oxidation procedure to Ni-50Ti-23Nb alloy at various temperatures is to improve its biocompatibility. The biocompatibility of oxidized Ni-50Ti-23Nb alloys was investigated by ICP-MS test and cytotoxicity test. For the procedure of ICP-MS test, firstly SBF (Simulated Body Fluid) was produced. The Ni-50Ti-23Nb alloy which was oxidized at 700˚C, was kept in SBF for one and two weeks at body temperature (37 ˚C) and Nickel and Titanium concentrations permeating SBF were measured by ICP-MS. According to the experimental results, it is determined that the amount of nickel element penetrating SBF of the oxidized alloy is very low. Cytotoxicity test was applied to Ni-50Ti-23Nb alloy which was oxidized at 600˚C and it is found that there is no significant cytotoxicity for the sample.
Novel electrospun nanofibers loaded different medicament approaches as drug delivery systems for regenerative endodontics
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Brimo, Nura; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Generally, traumatic tooth injuries with incomplete apical development in addition to dental caries are common causes of pulpal necrosis or infections. Recently, regenerative endodontic therapy has changed the therapeutics of infected teeth to be a viable therapy option. Disinfection of the root canal is an essential step of the most clinically regenerative procedures. Mainly, it is accomplished with calcium hydroxide or antibiotic mixtures either double antibiotics paste (Metronidazole and Ciprofloxacin) or triple antibiotics paste (Metronidazole, Ciprofloxacin, and Minocycline), which have gained increased interest to obtain maximum disinfection. Regrettably, even though the antimicrobial capabilities of these medicaments are renowned, recent findings showed negative effects of these forms such as cell toxicity, difficulties in completely removing of the antibiotics from the root canal system, and tooth discoloration associated with the use of high levels of antibiotics, which may lead to limit regenerative outcomes. Drug release systems have been proven to control infections by the controlled release of a wide variety of antibiotics. In light of this, the ability of nano/microfibers to deliver intracanal, uniform, and controlled amounts of drugs can lead to positive therapy impacts through achieving lower toxicity effects associated with their paste forms and a bacteria-free environment conducive to tissue regeneration. In addition, these systems have a demonstrated significant clinical potential in order to translate fibrous mats coated gutta-percha cones into clinics for regenerative endodontics via their hand-ability, geometry, chemical, and physical prosperities. Here in this study, besides Ca(OH)2, Metronidazole, Ciprofloxacin, and Minocycline were added to Poly(vinylpyrrolidone) polymer solution and spun into fibrous mats with separated, double, and triple forms. Fibers’ morphology, Fibers’ chemical characterization, physical and chemical characterization of the dentin surface were evaluated by Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy, Nano-SEM, and Fourier Transform Infrared Spectroscopy, respectively. Characterization of the gutta-percha cones after the air irradiation via plasma and after coating them with fiber mats was achieved by X-Ray Photoelectron Spectroscopy and light microscope, respectively. Scanning Electron Microscope and Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy results confirmed that electrospinning was able to produce antibiotic-containing fibers with diameters ranged between nano- and microscales. Nano-SEM and Fourier Transform Infrared Spectroscopy results presented that fibers mats achieved better affects on the chemical and morphological structures of the dentin tubules. X-Ray Photoelectron Spectroscopy results showed a better hydrophilic form of the gutta-percha surface in order to obtain a better coating process. Apikal gelişimi tamamlanmamış travmatik diş yaralanmaları; genellikle diş çürüklerine ek olarak pulpa nekrozu veya enfeksiyonlara neden olur. Son zamanlarda geliştirilen rejeneratif endodontik tedaviler, enfekte dişlerin tedavisinde terapötik ajanların uygulanmasını mümkün kıldı. Kök kanalının dezenfeksiyonu ise klinik olarak geliştirilen rejeneratif prosedürlerde karşılaşılan kritik noktalardan biridir. Performansı en yüksek dezenfeksiyonu elde etmek için kullanılan yöntemler kalsiyum hidroksit kullanılması, antibiyotik karışımları kullanılması ya da çift antibiyotikle hazırlanan macunların (Metronidazol ve Siprofloksasin) veya üçlü antibiyotik macunu (Metronidazol, Siprofloksasin ve Minosiklin) kullanılması şeklinde belirtilebilir. Her ne kadar bu ilaçların antimikrobiyal yetenekleri biliniyor olsa da son bulgular göstermiştir ki hücre toksisitesi üzerinde, antibiyotiklerin kök kanal sisteminden tamamen çıkarılmasında ve yüksek seviyede antibiyotik kullanılmasına bağlı olarak dişte renk değişikliği gibi olumsuz etkilere sebep olmaktadır. Bu olumsuz etkilere antibiyotiklerin rejeneratif yeteneklerini sınırlandırabilmektedir. İlaç salınım sistemlerinin ise çeşitli antibiyotiklerin kontrollü salınımını sağlayabildiği için enfeksiyon tedavisinde başarılı oldukları kanıtlanmıştır. Bu veriler ışığında nano/mikrofiberlerin ise kanal içi, tek tip ve kontrollü miktarlarda ilaç verme yetenekleri ve macunsu formları sayesinde bakteri içermeyen bir ortamda doku rejenerasyonuna yardımcı olabileceği çıkarımı yapılabilir. Buna ek olarak bu sistemler el becerisi, geometrisi, kimyasal ve fiziksel zenginlikleri aracılığıyla, gutta-perka konileri ile kaplanmış lifli matlar sayesinde rejeneratif endodonti kliniklerinde kullanılmak üzere önemli bir klinik potansiyele sahiptir.Bu çalışmada; Poli(vinilpirolidon) polimer çözeltisine Ca(OH)2'nin yanı sıra Metronidazol, Siprofloksasin ve Minosiklin ilave edilerek ayrılmış, ikili ve üçlü formlarda lifli matlar hazırlanmıştır. Fiberlerin morfolojisi, Fiberler'in kimyasal karakterizasyonu, dentin yüzeyinin fiziksel ve kimyasal karakterizasyonu, sırasıyla Taramalı Elektron Mikroskobu ve Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi, Nano-SEM ve Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopi ile değerlendirilmiştir. Gutta-perka konilerinin karakterizasyonu ise, plazma yoluyla hava ışınlamasından sonra ve fiber matlarla kaplandıktan sonra sırasıyla X-Ray Fotoelektron Spektroskopisi ve ışık mikroskobu ile gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen testlerde, Taramalı Elektron Mikroskobu ve Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi sonuçları, elektroeğirme'nin, nano- ve mikro-ölçekler arasında değişen çaplarda antibiyotik içeren lifler üretebildiğini doğrulamıştır. Nano-SEM ve Fourier Dönüşümü Kızılötesi Spektroskopi sonuçları, fiber matların dentin tübüllerinin kimyasal ve morfolojik yapıları üzerinde daha iyi etkiler sağladığını göstermiştir. X-Işını Fotoelektron Spektroskopisi sonuçları ise Gutta-perka yüzeyinin daha iyi kaplama elde etmek için iyi bir hidrofilik forma sahip olduğunu göstermiştir.
Taşınabilir ve düşük maliyetli kuvars akort çatal sürücü tabanlı prototip üretimi ve immunosensör olarak yapılandırılması
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2020) Kırali, Kübra; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Canlılar, çevrede meydana gelen değişiklikleri duyu organları yoluyla algılayarak hayatlarını bu değişimlere göre şekillendirmektedir. Doğayı taklit ederek çeşitli hastalıkların teşhisinde biyosensör yapılandırılma stratejilerinin kullanımı, tıpkı duyu organları gibi ortamdaki değişikleri anlamlandırma yaklaşımıdır. Bu tez çalışmasında öncelikle, birinci nesil olarak adlandırılan bununla birlikte patent değeri olan kuvars akort çatalı (QTF) sürücüsünü tanımlamak ve 118S614 numaralı TÜBİTAK destekli proje kapsamında ise bu cihazın geliştirilmesiyle ikinci nesil olarak adlandırılan cihazı tanıtmaktır. Tezin ana kapsamı ise, seçilen iki farklı analitin (transferrin ve kanda serbest dolaşan tümör hücresi) yeni bir yaklaşım olan kuvars akort çatalı temelli kütle hassas immünosensör yapılandırılması ile teşhis edilebilir olup olmadığını araştırmaktır. Bu iki analit özel olarak seçilmiştir. Bu seçimin nedeni ise, iki analitten ilki olan transferrin, hastalık öyküsünün sıkça grip nezle ile karıştırıldığı ve görüntüleme yöntemlerinin yetersiz kaldığı durumlarda beyin omurilik sıvı kaçaklarına tanı koymada önemli bir biyoişaret molekülü olmasıdır. Öte yandan seçilen diğer analit olan kanda serbest dolaşan tümör hücresi ise kanserin erken evrede teşhis edilebilmesini sağlayan oldukça önemli bir biyoişaret molekülüdür. Bahsedilen amaçlar doğrultusunda QTF kütle hassas immünosensörü yapılandırılmış ve önemli veriler elde edilmiştir (R2=0,9686). Living things perceive changes in the environment through their sensory organs and shape their lives according to these changes. The use of biosensor structuring strategies in the diagnosis of various diseases by imitating nature is an approach to make sense of changes in the environment, just like the sense organs. In this thesis, first of all, it is to define the quartz tuning fork (QTF) driver, which is called the first generation and has a patent value, and to introduce the device called the second generation with the development of this device within the scope of the TÜBİTAK supported project numbered 118S614. The main scope of the thesis is to investigate whether two selected analytes (transferrin and circulating tumor cell in blood) can be diagnosed with a new approach, a quartz tuning fork-based mass-sensitive immunosensor configuration. These two analytes are specially selected. The reason for this choice is that transferrin, the first of the two analytes, is an important biomarker molecule in diagnosing cerebrospinal fluid leaks in cases where the history of the disease is frequently confused with influenza and imaging methods are insufficient. On the other hand, the other analyte selected, the circulating tumor cell in the blood, is a very important biomarker molecule that enables cancer to be diagnosed at an early stage. QTF mass sensitive immunosensor was configured for the aforementioned purposes and important data were obtained (R2=0,9686).
Yoğun ortam plazma yöntemi ile sıvı fazda karbon bazlı metal nanopartikül üretimi
(Başkent Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2021) Karakan, Taha Önder; Çökeliler Serdaroğlu, Dilek
Nanopartiküller, birçok atom ya da molekülden oluşan gruplardır. Çeşitli boyutlarda ve şekillerde olabilirler. Metalik nanopartiküller yapısında metal element ya da bileşik bulunan genel olarak çapları 1 ve 100 nm arasında olan yapılardır. Nanopartiküllerin boyutları çok küçük olduğundan, malzemelerin hacimsel yapılarına kıyasla dikkate değer ve uygun koşulların sağlanmasıyla birlikte üstün özellikler göstermektedirler. Nano boyutlu metal partiküleri, ileri teknoloji malzemelerin vazgeçilmez hammaddeleri olup, uygulama alanları çok değişik sektörlere yayılmış durumdadır. Bu çalışmada, biyomedikal sektöründe sıklıkla tercih edilen nanoyapılı karbon bazlı altın partiküllerin sentezi amaçlanmıştır. Daha önce karbon nanopartikül üretimi için kullanılmış olan yoğun ortam plazma sisteminin farklı elektrot tasarımları ve farklı eletrot malzemeleriyle karbon bazlı nanopartikül üretimi için ilk defa kullanılmş olması bu çalışmayı özgün kılmaktadır. Nanopartikül üretimi için kullanılan sistem, kontrol ünitesi, güç ünitesi, indüksiyon bobin ünitesi ve elektrotlardan oluşmaktadır. Kontrol ünitesi, belirli darbe sinyali ve rezonans etkisi sağlamak için kullanılmıştır. Güç ünitesi ise, kontrol ünitesinden gelen 15 Volt ile mosfetlerin tetiklenmesini sağlamıştır. İndüksiyon bobinine ulaşan düşük voltaj, bobinler yardımıyla yükseltilerek elektrotlara aktarılmş ve reaktörde bulunan benzen-argon çözeltisi içerisinde elektrotlar yardımıyla ark oluşumu sağlanmıştır ve böylece nanopartiküller oluşturulmuştur. Sentez sonrasında nano yapılar için boyutsal, morfolojik, kimyasal ve iç yapı karakterizasyon değerlendirmeleri yapılmıştır. Taramalı elektron mikroskobunda nanopartiküllerin genel olarak 20-40 nanometre çapında olduğu görülmüştür. Enerji dağılımlı x-ışını spektroskopisi ve x- ışını fotoelektron spektroskopisi sonuçlarında sırasıyla %0.1 ve %0.01 oranlarında altın bulunmuştur. Ayrıca X-ışını difraksiyonu ile yapılan iç yapı kristalografi analizlerinde, x-ışını kırınım tepeleri altın varlığını kanıtlayıcı niteliktedir. Bu çalışmada elde edilen bulgular, yoğun ortam plazma sistemiyle metalik yapıda nanopartiküllerin sentezlenmesi açısından umut verici olarak görülmüş olup sistemin geliştirilmesiyle birlikte verimin de iyileştirilebileceği değerlendirilmiştir. Nanoparticles are groups of many atoms or molecules. They can be of various sizes and shapes. Metallic nanoparticles are structures with metal elements or compounds in their structure, generally between 1 and 100 nm in diameter. Since the dimensions of the nanoparticles are very small, they show outstanding properties compared to the volumetric structure of the materials, together with the provision of suitable conditions. Nano-sized metal particles are indispensable raw materials of advanced technology materials and their application areas are spread over many different sectors. In this study, it is aimed to synthesize nanostructured carbon-based gold particles, which are frequently preferred in the biomedical industry. The fact that the dense medium plasma system, which was previously used for the production of carbon nanoparticles, was used for the first time for carbon-based nanoparticle production with different electrode designs and different electrode materials makes this study unique. The system used for nanoparticle production consists of a control unit, power unit, induction coil unit and electrodes. The control unit has been used to provide specific pulse signal and resonance effect. The power unit, on the other hand, triggered the MOSFETs with 15 volt coming from the control unit. The low voltage reaching the induction coil was increased with the help of coils and transferred to the electrodes and arc formation was provided with the help of electrodes in the benzene-argon solution in the reactor and thus nanoparticles were formed. Dimensional, morphological, chemical and internal structure characterization evaluations were made for nanostructures after synthesis. It was observed that nanoparticles were generally 20-40 nanometers in diameter in scanning electron microscopy. In the energy dispersive x-ray spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy results, gold was found at 0.1% and 0.01%, respectively. In addition, X-ray diffraction peaks prove the presence of gold in internal structure crystallography analyzes performed by X-ray diffraction. The findings obtained in this study were seen as promising in terms of synthesizing metallic nanoparticles with the dense environment plasma system, and it was evaluated that the efficiency could be improved with the development of the system.