Akademik Çıktılar

Permanent URI for this communityhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/8602

Browse

Now showing 1 - 4 of 4

Damlacık Tabanlı, Entegre, Yüksek Çıktılı, Çip-Üstü, Çoklu İlaç Tarama Sistemlerinin Geliştirilmesi, Gerçekleştirilmesi ve Test Edilmesi
Bu projede, aynı tip tekil hücreler üzerinde birden fazla ilacın etkisinin gözlenebileceği bir entegre çip üstü laboratuvar (lab-on-a-chip: LOC) sisteminin geliştirilmesi üzerine çalışılmıştır. İlaç-hücre etkileşimi geleneksel olarak ilacın hücre kültürü üzerine uygulanması yoluyla gözlenmektedir. Bu durumda hücre popülasyonunun ilaca tepkisi gözlenebilirken hücrelerin her birinin ayrı ayrı verdiği tepkinin gözlenmesi mümkün olamamaktadır. Hücrelerin her birinin davranışını inceleyebilmek için tekil hücre analizi yapılması gerekmektedir. Bunun için, yüksek çıktı sağlaması nedeniyle damlacık tabanlı mikro akışkan sistemler tercih edilmektedir. Bu yöntemde, pikolitre hacimli ilaç damlacıkları içerisinde hapsedilen hücrelerin zaman içerisinde ilaca verdiği tepki gözlenebilir. Diğer yandan, özellikle kanser gibi kombinatoryal kemoterapi ile tedavinin gerekli olduğu durumlarda, birden fazla ilacın etkisinin tek bir sistem üzerinde gözlenebilmesi önemlidir. Bu projede geliştirilen entegre LOC sistemi ile tekil kanser hücreleri üzerinde iki farklı ilacın etkisinin gözlenebilmesini sağlamak amaçlanmıştır. Projede öncelikle, hedeflenen LOC sisteminin her bir bileşeni analiz edilerek eniyilenmiştir. Bu kapsamda, homojen bir ilaç-hücre karışımı elde edebilmek için bir mikro karıştırıcı geliştirilmiş ve deneysel olarak karakterize edilmiştir. Deneyler sırasında, mikro karıştırıcının, %70’in üzerinde karıştırma verimine ulaşabildiği belirlenmiştir. Ayrıca, tekil hücrelerin içerisinde hapsedildiği damlacıkların oluşturulması için bir akış odaklayıcı geliştirilmiş ve test edilmiştir. Akış odaklayıcının, deneysel olarak 100 Hz civarındaki hızlarda yaklaşık 200 μm çaplı damlacık oluşturabildiği belirlenmiştir. Diğer yandan, mikro karıştırıcı tasarımının tekil hücre hapsetme başarımını iyileştirdiği ve oluşan damlacıkların %42’sinde tekil hücre hapsedildiği gözlenmiştir. LOC üzerinde farklı ilaçların akış odaklayıcıya yönlendirilerek farklı damlacıklar oluşturulabilmesini sağlamak amacıyla, önceden tasarlanmış olan elektrostatik mikrovalfler, optik geçirgenliği sağlayacak şekilde iyileştirilmiş ve buna uygun olarak bir MEMS üretim yöntemi geliştirilmiştir. İyileştirilen mikrovalflerin, -10 kPa basınç altında 150 V uygulanarak çalıştırılabildiği gözlenmiştir. Sonrasında, tüm bu bileşenler entegre edilerek, LOC sistemi üretilmiştir. Uygulama için seçilen kronik miyeloid lösemi hücreleri (K562) üzerinde iki farklı ilaç doxorubicin ve imatinibin etkin olduğu konsantrasyonlar tespit edilmiş ve bu ilaçlar belirlenen konsantrasyonlarda uygulanarak damlacık içerisinde hücrelere olan etkileri gözlenmiştir.
Samaryum Katkılı Bakır-Zirkonyum-Aluminyum Bazlı Metalik Cam ve Nanokompozitlerinin Üretilmesi ve Geliştirilmesi
Bu proje, hem iyi cam yapabilme hem de birçok çok bileşenli metalik camın temelini oluşturması özellikleri ile dikkat çeken Cu-Zr sistemini temel almaktadır. Proje, Cu-Zr bazlı Cu-Zr-Al-Sm amorf ve amorf/kristal nanokompozit alaşım sistemlerinin üretilmesi, geliştirilmesi ve mikroyapı-mekanik özellik ilişkisinin tayin edilmesi ve kontrolü üzerine yoğunlaşmıştır. Bu bağlamda, cam oluşturma kabiliyeti (COK) en yüksek alaşım sistemleri, Cu-Zr-Al-Sm elementlerinin miktarları değiştirilerek tasarlanmıştır. Kompozisyonları tayin edilen metalik cam ve metalik cam nanokompozitleri, yüksek saflıktaki Cu, Zr, Al ve Sm elementlerinden, argon gazı altında ark ergitme tekniği kullanılarak üretilmiş ve yüksek soğutma hızına ulaşılarak amorf yapının oluşturulabilmesi için emme döküm tekniği ile farklı çaplardaki bakır kalıplara dökülmüştür. Alaşımların kinetik modellemesi de yapılarak çekirdeklenme ve büyüme kristallenme mekanizmaları incelenmiştir. Metalik cam nanokompozitleri, ayrıca kısmi kristallendirme yöntemi ile de üretilmişlerdir. Üretilen metalik cam ve metalik cam nanokompozitleri X-ışını kırınımı (XRD), diferansiyel taramalı kalorimetri (DSC), taramalı elektron mikroskobu (SEM), sertlik ve basma testleri kullanılarak incelenmiştir. Yapılan çalışmalar, Sm miktarının artması ile COK değerinin arttığını ve en yüksek COK değerinin Zr47.5Cu38Al9.5Sm5, Zr50Cu37Al10Sm3 ve Zr50Cu35Al10Sm5 alaşımlarında olduğunu göstermiştir. Kompozisyonları ve içerdikleri Sm miktarı değiştikçe metalik camların kristallenme eşik enerjilerinin ve izotermal koşullarda kristallenme mekanizmalarının değiştiği gözlemlenmiştir. Emme döküm sırasında çapı daha düşük olan çubukların soğuma hızının daha yüksek olması ve çap büyüdükçe soğuma hızının azalması nedeni ile 3 mm çaplı alaşımlarda kısmi amorf/kısmi kristal yapının oluştuğu gözlenmiştir. Basma testi sonuçları, alaşımların kırılma mekanizmalarında farklılık olduğunu göstermiştir. 3mm çapındaki Zr50Cu35Al10Sm5 çubuğu 45°’ye yaklaşan bir açı ile kırılmış ve kırılma yüzeyinde bulunan damarsı yapı ve nehir benzeri desenli bölgeler, sünek ve gevrek iki farklı kırılma tipinin varlığını göstermiştir. Zr50Cu37Al10Sm3 ve Zr47.5Cu38Al9.5Sm5 çubuklarında kırılma kayma bantları üzerinde hızlı bir şekilde gerçekleşmiş ve klivaj tipi ile gevrek kırılma meydana gelmiştir. Sünekliği en yüksek alaşım Zr50Cu35Al10Sm5 iken kırılma mukavemeti en yüksek olanlar Zr47.5Cu38Al9.5Sm5 ve Zr48.5Cu38.5Al10Sm1 metalik cam nanokompozitleridir.
Sazlık Tipi Balık Geçidinde Balık Davranışı ve Hidrodinamik Karakteristiklerinin İncelenmesi: İyidere (Trabzon-Rize) Saha Çalışması
Önerilen proje kapsamında İyidere Akarsu havzasında işletmede olan İncirli HES’teki mevcut balık geçidi sazlık tipi balık geçidine çevrilecek ve balık geçidinin hidrodinamik ve balık davranışı (balıkların yapıya girişi, balıkların izledikleri göç koridorları ve dinlenme bölgeleri) arasındaki ilişkinin incelenmesi amaçlanmıştır. İyidere Akarsu havzası biyolojik çeşitlilik açısından oldukça zengindir ve akarsuda 13 balık türü tespit edilmiştir. Önerilen proje kapsamında ilk defa prototip ölçeğinde yenilikçi bir balık geçiş yapısı olan sazlık tipi balık geçidinde, balıkların izledikleri göç yolları ile türbülans yapısı eşzamanlı olarak izlenecek ve incelenecektir. Balıkların izledikleri göç yolları ve dinlenme alanları radio telemetri yöntemiyle belirlenecektir. Bir yıl boyunca balık geçişinin girişindeki dinamik hidrolik yük koşulları altında, farklı akım bölgelerindeki düşey hız profilleri Nivus ölçüm cihazının kullanılmasıyla; türbülans yapısı ise üç boyutlu anlık noktasal hızların mikro akustik hız ölçerle ölçülmesiyle elde edilecektir. Yapılan bu ölçümlerden balık geçişi boyunca ki Froude sayısı, Reynolds kayma gerilmesi, türbülans şiddeti, ve türbülans kinetik enerjinin dağılımının elde edilmesi amaçlanmıştır. Buradan, balık davranışı karakteristikleri bu hidrolik parametrelerle ilişkilendirmeye çalışılacaktır. Ayrıca, önerilen proje kapsamında ilk defa Froude sayısı farklı balık türlerinin balık geçidi boyunca izledikleri göç yollarını ve dinlenme alanlarını incelemede referans bir değer olarak kullanılacaktır. Böylece, yapılacak analiz fiziksel bir temele dayandırılacak ve balık geçişi yapılarının tasarımındaki en önemli iki parametre olan akım hızı ve akım derinliğini içerecektir. Buradan elde edilecek sonuçlar genelleştirebilecek ve diğer klasik tarzdaki balık geçitlerine uyarlanabilecektir. Elde edilen sonuçlar hidrolik ve biyolojik parametrelerin fonksiyonu olarak incelenecek ve balıkların akıma ait bilgileri nasıl kullandıkları ve işlediklerini anlaşılmasına katkı sağlayacaktır. Projeden elde edilen sonuçlardan ve bilgilerden balık geçidi tasarlayan mühendislik büroları, yetkili kamu kurumları ve balık biyologları faydalanabilir. Ayrıca, çalışmanın hidroelektrik enerjiden sürdürülebilir bir şekilde faydalanılmasına katkı sağlaması beklenmektedir.
Trafik Emniyeti ve Trafik Verimi için bir Akıllı Ulaşım Sistemleri İşçerçevesi: Çok Şeritli Otoyollarda Heterojen Otonom Araçların Uzunlamasına ve Yanal Manevralarının Koordinasyonu
Bu projenin konusu, yoğun trafik altında, çok şeritli otoyolda seyahat eden heterojen otonom araçlar için yerel ölçümlerden ve V2V-V2I haberleşmeden elde edilen verilere dayanarak, emniyet ve trafik verimliliğini sağlayacak şekilde, yanal ve uzunlamasına manevralarının kontrol, koordinasyon ve çizelgelemesini içeren genel bir işçerçevesi geliştirimidir. Projenin ilk amacı, şeritte araç takibi ve şerit değişikliği amacıyla boşluk açma-kapama için uzunlamasına kontrol yöntemlerinin geliştirilmesidir. İkinci amacı, emniyetli şerit değişiklikleri için makroskopik trafik üzerinde ölçülebilir olumlu etkileri olacak şekilde yanal hareketlerin kontrolu ve uzunlamasına hareketlerle koordinasyonudur. Üçüncü amaç, geliştirilen uzunlamasına ve yanal kontrol yöntemleri ile emniyetli şerit değişikliği için ardışık basamaklardan oluşan bir yöntem geliştirmektir. Bu kapsamda V2V haberleşme ve koordinasyonu sağlayan yol kenarı altyapısındaki bir yerel trafik merkezi ile V2I haberleşme üzerinden bilgi alışverişi yapılacaktır.Son olarak, bu yöntemi kullanarak farklı araç dizilerinin etkileşimleri, araçların optimal şeride birleşmelerinin çizelgelenmesi ve araç varış yeri bilgisi kullanılarak şeritlere optimal araç yerleştirimi gibi OOS uygulamaları tasarlanacaktır. Literatürden farklı ve yeni olarak projede OOS tasarımı için mikroskopik ve makroskopik seviyede kontrol yöntemlerinin birlikte kullanıldığı genel bir işçerçevesi önerilmektedir. Mikroskopik düzeyde genel uzunlamasına ve yanal manevralarla emniyetli ve verimli şerit değişikliği yöntemi tanımlandıktan sonra makroskopik düzeyde bu tanım kullanılarak soyut bir OOS gösterimi, kontrol ve koordinasyonu yapılacak, optimal şeride birleşme gibi yöntemlerle trafik verimi iyileştirilebilecektir. Önerilen işçerçevesi, kontrol ve koordinasyon yöntemlerinin özgünlüğü sayesinde araştırma sonuçları indeksli dergilerde ve uluslararası konferanslarda yayınlanabilecektir. AUS kapsamında otonom araçlar ve OOS uygulamalarındaki gelişme ve gerekler nedeni ile projenin çıktıları endüstriyel gerçekleştirimlerde de kullanılabilecektir. Ulusal AUS stratejileri kapsamında Türkiye’nin bilimsel ve endüstriyel katkılarına ve ekonomisine olumlu etkileri olacaktır. Proje yürütücü, bir Doktora ve iki yüksek lisans öğrencisi bursiyer tarafından gerçekleştirilecektir. Proje sonucunda bu öğrenciler AUS uygulamaları, araç dinamikleri modellemesi, H¥ ve optimal kontrol, doğrusal olmayan ve karışık tam sayılı programlama ve Matlab/Simulink’de ileri simulasyon teknikleri hakkında tecrübe elde edeceklerdir.

Browse

Browsing Akademik Çıktılar by Project Funding "1001 - Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Projelerini Destekleme Programı"