Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12416/4896

Browse

Browsing Mikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı by Subject "Cell Separation"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Item
    Citation Count: Mutlu, Ege (2021). A design tool for inertial microfluidics-based microchips / Ataletsel mikroakışkan çipler için bir tasarım aracı. Yayımlanmış yüksek lisans tezi. Ankara: Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü.
    A design tool for inertial microfluidics-based microchips
    (2021) Mutlu, Ege; Çankaya Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Mikro ve Nanoteknoloji Bilim Dalı
    Sıvı biyopsi konseptinin temelini oluşturan hücre ayırma operasyonlarında mikroakışkan sistemler sıklıkla tercih edilmektedir. Hücre ayırma işlemleri, farklı kuvvetler uygulanarak ve hücrelerin farklı özelliklerinden yararlanılarak yapılabilir. Bunlar dielektroforetik, manyetik, akustik, optoforetik ve atalet kuvvetleridir. Bu kuvvetlerden yararlanmak ve bu kuvvetlerin yardımıyla hücreleri manipüle etmek için mikroakışkan kanalların hassas bir şekilde tasarlanması gerekir. Tasarımların çalışıp çalışmadığı deneysel testler veya sayısal modelleme programları yardımıyla öğrenilebilir. Deneysel olarak test etmek için mikroakışkan sistemi kurmak ve mikroakışkan çipi imal etmek gerekir. Bu son derece zaman alıcı bir süreçtir. Sayısal modelleme programlarının önemi burada ortaya çıkmaktadır. Sayısal modelleme programları kullanılarak mikroakışkan çip üretimine gerek kalmadan birden fazla tasarımı farklı koşul ve parametrelerle test etmek mümkündür. Sayısal modelleme programları mikroakışkan çip tasarımı için çok önemli bir alternatif olmasına rağmen, bu programların birkaç sınırlaması vardır. Öncelikle bu programlar yüksek işlemci frekansı kullanan programlardır ve verimli modelleme için yüksek özellikli bir bilgisayara ihtiyaç vardır. Bu tür bir bilgisayar ciddi bir maliyetle gelir. Ayrıca bu programlar kendi içinde fiyatları yüksek olan programlardır. Fiyatların yüksek olması bu programları kolay erişilebilir araçlar olmaktan çıkarıyor. Son olarak ve en önemlisi, bu programları kullanmak ciddi yazılım becerileri, teorik altyapı ve sonuçlardaki mantıksızlığı sezme yeteneği gerektirir. Bu çalışmada, spiral şekilli mikrokanallı mikroakışkan çip için bir tasarım aracı. Spiral mikrokanal şeklindeki mikroçipler, boyuta dayalı hücre ayırma gerçekleştirmek için atalet kuvvetlerinden yararlanır ve hücre ayırma uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Bu aracın sayısal modelleme programlarından farklı olarak, kullanıcılara geri bildirim verebilen, erişimi kolay, kullanımı kolay bir araç olması hedeflenmiştir. Tasarım aracı, kullanıcı tarafından tasarlanmış spiral mikrokanalda farklı boyutlardaki hücrelerin yanal konumlarını hesaplamak için spiral mikroakışkan kanallarla hücre ayırma çalışmalarından elde edilen verileri kullanır. Tasarım aracını kullanabilmek için, kullanıcının hedeflenen hücreler arası mesafe için birkaç parametreye ve ilk tahminlere sahip olması gerekir. Araç, parametre tahminlerini kullanarak hücreler arasındaki mesafeyi hesaplar ve hedeflenen mesafeyi karşılayıp karşılamadığını kontrol eder. Hedefe ulaşılırsa araç durur. ancak hedefe ulaşılmazsa araç daha yüksek akış değerleri deneyecek, hedefe ulaşmak için gerekli akış değerini bulacak ve kullanıcıya geri bildirimde bulunacaktır. Tasarım aracının etkinliğini görmek için farklı boyutlarda, eğrilik yarıçaplarında spiral mikro kanallar kullanılmış ve kanallar 3 farklı akış hızında test edilmiştir. Deneylerde, farklı boyutlardaki hücreleri temsil etmek için 2 farklı boyutta polistiren mikro boncuk kullanılmıştır. Deneylerden elde edilen sonuçların tekrarlanabilirliği kontrol edilmiş ve sonuçlar tasarım aracından elde edilen sonuçlarla karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar, deneysel sonuçlar ile tasarım aracından elde edilen sonuçlar arasında ~%10'luk bir fark ortaya çıkardı. Tasarım aracının kullandığı veri miktarının arttırılması ve aracın kullandığı hesaplama yöntemlerinin değiştirilmesi daha doğru sonuçlar verebilmek için ileriye dönük bir çalışma olarak değerlendirilebilir.