Master Degree / Yüksek Lisans Tezleri
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/3008
Browse
19 results
Search Results
Master Thesis Bacterial Cellulose Production With Gluconoacetobacter Xylinus From Hazelnut Waste(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Gazioğlu, Metehan; Frary, Anne; Büyükkileci, Ali OğuzBakteriyel selüloz (BC), biyomedikal, kozmetik ve elektronik gibi birçok endüstriyel alanda önemli potansiyele sahip doğal bir biyopolimerdir. BC'nin özellikleri arasında yüksek yüzey alanı, sıvı ve gaz geçirgenliği, biyobozunabilirlik ve modifiye edilebilirlik bulunur. Bu çalışmada bakteriyel selüloz üretimi gluconacetobacter xylinus tarafından gerçekleştirilmiştir. BC üretimini optimize etmek için çeşitli çevresel koşullar ve besiyerleri test edilmiştir. Bu çalışmada, fındık kabuklarının asit ve baz kimyasal ön işlemleri ile elde edilen şekerlerin kullanımına odaklanılmıştır. Fındık kabuğunun kimyasal içeriği belirlenmiş ve lignin, selüloz ve hemiselüloz oranları sırasıyla %42,09, %21,84 ve %22,99 olarak bulunmuştur. Bu içerikler, farklı ön işlem yöntemlerinin etkinliğini değer- lendirmek için kullanılmıştır. Fındık kabukları, farklı kimyasallar ile ön işlem- den geçirilmiş ve şeker salınımı açısından değerlendirilmiştir. Alkali ön işlemler, şeker salınımı açısından daha etkili bulunmuştur. Özellikle, %1'lik potasyum hidroksit ve %3'lük sodyum hidroksit ile ön işlem gören numuneler sırasıyla 37,8 ve 39 g/L en yüksek şeker konsantrasyonuna sahip olmuştur. Optimiza-syon çalışmaları kapsamında inokülasyon oranı, pH değeri, gün ve etanol varlığı gibi parametreler incelenmiştir. %10 inokülasyon oranı, 10 gün ve pH 6 ile en yüksek BC verimi elde edilmiştir. Kıyaslanan kültürlere bakıldığında %1 potasyum hidroksit ile ön işlem görmüş sonrasında da besiyeri içerisinde %1'lik etanol bulunan besiyerinde 2369 mg/L' de en çok bakteriyel selüloz üretildiği belirlenmiştir. Farklı kültürlerden alınan bakteriyel selülozlarda etanol ilavesinin su tutma kapasitesini azalttığ görülmüştür. FT-IR sonuçları bütün örneklerin saf olarak elde edildiğini ve yapısal bütünlüğün korunduğu göstermiştir. Bu tez, BC üretimini optimize etmek için gerekli olan koşulları belirlemekte ve fındık kabuklarının sürdürülebilir bir şeker kaynağı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.Master Thesis Development and Characterization of Surface-Modified Emulsion Templated Scaffolds for Tissue Engineering Applications(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Kocagöz, Mehmet; Dikici, Betül Aldemir; Zareıe, Esma Volga BulmuşEmülsiyon şablonlama, yüksek ve açık gözeneklilik sağlayan avantajlı bir iskele üretim yöntemidir. Bu yöntemde hidrofobik polimerlerin su ile karıştırılmasıyla yağ içerisinde su (w/o) emülsiyonları elde edilir. İç faz hacmi %74'ün üzerinde olan polimerize emülsiyonlar, yüksek iç fazlı emülsiyonlar (PolyHIPE'ler) olarak adlandırılır. Polikaprolakton, doku mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan sentetik, biyolojik olarak bozunabilen ve biyouyumlu bir polimerdir, ancak malzemenin hidrofobik karakteri hücre-materyal etkileşimlerini sınırlamaktadır. Bu nedenle, bu çalışma kapsamında, emülsiyon şablonlama yöntemi ile üretilmiş, polikaprolakton tetrametakrilat (4PCLMA) esaslı iskelelerin biyolojik performanslarını artırmak için iskelelerin alkali muamelesi ve elde edilen iskelelerin karakterize edilmesi amaçlanmıştır. İlk olarak halka açma polimerizasyonu ile 4PCLMA pre-polimeri sentezlenmiş ve metakrilat grupları ile fonksiyon kazandırılmıştır. 4PCLMA ~%97 metakrilasyon derecesi ile başarıyla sentezlenmiş, 4PCLMA esaslı PolyHIPE'ler emülsiyon şablonlama yöntemi ile üretilmiş, üç farklı konsantrasyonda ve inkübasyon süresinde sodyum hidroksit (NaOH) ile muamele edilmiştir. NaOH işleminin iskelelerin morfolojileri, kütle kaybı, su tutma kapasitesi, mekanik özellikleri, yüzey alanı, hidrofilisitesi ve biyolojik performansı üzerindeki etkileri araştırılmıştır. NaOH uygulamasının iskelelerin ağırlığını ve mekanik mukavemetini azalttığı ancak aynı zamanda iskelelerin su tutma kapasitesini, hidrofilisitesini, yüzey alanını ve protein adsorpsiyon kapasitesini artırdığı görülmüştür. NaOH işleminden sonra PolyHIPE'lerdeki kimyasal değişiklikler spektroskopi ile doğrulanmıştır. In vitro sonuçlar, NaOH uygulamasının L929 hücreleri üzerinde sitotoksisiteye neden olmadığını ve Saos-2 hücrelerinin tutunma ve çoğalma davranışını olumlu yönde etkilediğini göstermiştir. Bu çalışma sonucunda NaOH muamelesinin, emülsiyon şablonlama ile üretilmiş doku iskelelerinin hidrofilisitesini ve biyolojik performansını artırmak adına alternatif bir yüzey modifikasyon yöntemi olarak kullanılabileceği gösterilmiştir.Master Thesis Development of Probiotic Bar With Microencapsulated Probiotics(01. Izmir Institute of Technology, 2024) İriçağıl, Zelihan; Harsa, Hayriye Şebnem; Baysal, Ayşe HandanBu çalışma, Saccharomyces boulardii CNCM-I745 ve Alkalihalobacillus clausii (N/R, O/C, SIN, T) gibi probiyotikleri mikroenkapsüle ederek, bu yararlı mikroorganizmaların stabilitesini ve canlılığını artırmayı amaçlayan bir probiyotik barın geliştirilmesini incelemektedir. Mikroenkapsülasyon, probiyotikleri koruyucu bir matris sağlayan lupin protein izolatı-ksantan gam-trehaloz kompleksi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Mikroenkapsüle edilmiş probiyotikler, glutensiz yulaf, hurma, fıstık ezmesi, kuru incir, ceviz, keten tohumu, tarçın ve tuz içeren bir bar formülasyonuna eklenmiştir. Nem içeriği, su aktivitesi, doku ve renk ölçümleri gibi fizikokimyasal analizler, barların kalitesini değerlendirmek için yapılmıştır. Ayrıca, probiyotiklerin canlılığını izlemek amacıyla 4°C'de 90 günlük bir depolama çalışması yürütülmüştür. Sonuçlar, mikroenkapsülasyonun probiyotiklerin stabilitesini ve hayatta kalma oranını önemli ölçüde artırdığını, canlı sayılarının depolama süresi boyunca 106 CFU/g üzerinde kaldığını ve Türk Gıda Kodeksi standartlarını karşıladığını göstermiştir. Özellikle, mikroenkapsüle edilmiş probiyotikler 90 günlük depolama süresince 1 log CFU/g'den az bir azalma gösterirken, serbest probiyotikler 3 log CFU/g'den fazla bir azalma göstermiştir. Çalışma ayrıca, probiyotiklerin in vitro gastrointestinal hayatta kalma oranlarını incelemiş ve mikroenkapsüle edilmiş probiyotiklerin simüle edilmiş mide ve bağırsak koşullarına karşı üstün direnç gösterdiğini ortaya koymuştur. Mikroenkapsülasyon süreci, depolama ve sindirim sırasında karşılaşılan zorlu çevresel faktörlerden koruyarak probiyotiklerin canlılığının korunmasını iyileştirmiştir. Bu araştırma, mikroenkapsülasyon tekniklerinin fonksiyonel gıdaların geliştirilmesindeki potansiyelini vurgulamakta ve yenilikçi, süt içermeyen probiyotik ürünler yaratma konusunda gıda endüstrisine değerli bilgiler sağlamaktadır.Master Thesis Anti-Microbial Properties and Biochemical Characterization of Maillard Reaction Products From Legume Protein Hydrolysates and D-Glucose(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Gündoğan, Bengihan; Ceylan, Çağatay; Baysal, Ayşe HandanBu tez, çeşitli termal koşullarda (175°C ila 275°C) D-glukoz ile reaksiyona sokulan nohut, bakla, adi fasulye ve soya fasulyesi protein hidrolizatlarından elde edilen Maillard Reaksiyon Ürünlerinin (MRP'ler) antimikrobiyal özelliklerini ve biyokimyasal karakterizasyonunu araştırmaktadır. Çalışmada bu MRP'lerin Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Lactococcus lactis, Candida albicans, Saccharomyces var. boulardii ve Saccharomyces cerevisiae'ye karşı antimikrobiyal aktivitesi değerlendirilmiştir. Sonuçlar nohut MRP'lerinin en yüksek antimikrobiyal aktiviteyi sergilediğini, bunu bakla MRP'lerinin izlediğini, bakteri ve maya sayılarında önemli azalmalar olduğunu göstermiştir; antimikrobiyal etkinlik işleme sıcaklığına göre değişiklik göstermiş ve belirli koşullarda optimum aktiviteye işaret etmiştir. UV-Vis spektroskopisi, FTIR, HPLC ve NMR analizleri kullanılarak yapılan biyokimyasal karakterizasyon, melanoidin içeriğinde ve yapısal özelliklerinde baklagil kaynağına ve ısıl işleme bağlı olarak farklılıklar olduğunu ortaya koymuştur. Kolorimetrik analiz ve esmerleşme indeksi tayini, daha yüksek sıcaklıkların daha koyu MRP'lere yol açtığını ve esmerleşme indekslerinin arttığını göstermiştir. Bu bulgular, baklagil bazlı MRP'lerin gıda muhafazasında doğal antimikrobiyal ajanlar olarak potansiyele sahip olduğunu ve gelişmiş sağlık yararları ve güvenliği ile yeni gıda ürünlerinin geliştirilmesine katkıda bulunduğunu göstermektedir.Master Thesis Deep Learning-Based Analysis of Electrochemical, Biomedical, and Optical Signals(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Gümüş, Abdurrahman; Yeke, Muhammet Çağrı; Gümüş, Abdurrahman; Odacı, DilekBu tez, derin öğrenme (DÖ) tekniklerinin çeşitli alanlardaki uygulamalarını inceleyerek, karmaşık verilerin tespiti, sınıflandırılması ve analizi konularında önemli iyileştirmeler sağlamaktadır. Çalışma, DÖ modellerini farklı analitik yöntemlerle entegre ederek performansı artırmayı amaçlamaktadır. Elektrokimyasal analiz alanında, CD36'nın tespiti ve sınıflandırılması için bir immünobiyosensör kullanılarak DÖ tabanlı bir yaklaşım geliştirilmiştir. Geleneksel teknikler, özellikle düşük analit konsantrasyonlarında duyarlılık ve hızlı analizde yetersiz kalmaktadır. Tek boyutlu evrişimli sinir ağı (1B-ESA) ve hibrit 1B-ESA – uzun kısa süreli bellek (UKSB) ağları gibi DÖ modellerinin entegrasyonu, biyosensörün duyarlılığını ve özgüllüğünü önemli ölçüde artırmıştır. Biyomedikal uygulamalarda, yüzey elektromiyografi (yEMG) sinyalleri kullanılarak el hareketlerinin sınıflandırılması için Vision Transformer (ViT) teknikleri kullanılmıştır. sEMG verileri, ileri zaman-frekans analizi (TFA) yöntemleri ve çeşitli ViT modelleri ile analiz edilerek yüksek doğruluk elde edilmiştir. Optik algılama alanında, Faza Duyarlı - Zaman Bölgesinde Optik Geriyansımalı Ölçüm Tekniği (Faz-OTDR) verilerinin analizi için DÖ teknikleri kullanılmıştır. DÖ yöntemlerinin Faz-OTDR tabanlı akım algılama sistemlerinin verimliliğini artırdığı gösterilmiştir. 1B-ESA, 1B-ESA – UKSB ve 1B-ESA – Çift yönlü UKSB modelleri kullanılarak, akım değerlerinin doğru bir şekilde sınıflandırılması sağlanmıştır. Ayrıca, optik sinyalleri görüntüye çevirme metodu uygulanarak, aktarımlı öğrenme modelleri ile yüksek sınıflandırma doğruluğu elde edilmiş ve veri depolama daha verimli hale getirilmiştir. Bu tez, DÖ tekniklerinin çeşitli analitik yöntemlerle entegrasyonunun önemli ilerlemeler sağlama potansiyelini göstermektedir. Çalışmalar, DÖ'nün veri analizi performansını artırmadaki çok yönlülüğünü, daha doğru, hassas ve verimli çözümler sunarak ortaya koymaktadır. Geliştirilen metodolojiler, diğer biyomarkerlar, sinyal türleri ve analitik zorluklara genişletilebilir.Master Thesis Development of a Natural Tubular Scaffold From Decellularized Parsley Stems To Be Used in Vascular Tissue Engineering Applications(01. Izmir Institute of Technology, 2024) Çevik, Merve; Dikici, Serkan; Özçivici, EnginCardiovascular diseases (CVD) are usually associated with narrowing or blockage of blood vessels and are the leading cause of death globally. By 2030, the annual incidence of CVD-related deaths is estimated to increase 23.3 million. Considering the advancements in endovascular surgery, the use of vascular grafts in cardiovascular surgery is becoming increasingly common. Autografts are the gold standard but have limitations, including limited tissue availability and complications from vessel isolation. Recently, synthetic grafts have emerged as alternatives, though they often fail due to thrombosis, atherosclerosis, intimal hyperplasia, or infection. Thrombosis, the main cause of post-implantation failure, is associated with damage or absence of the endothelial cell lining on the luminal surface of the vascular graft. To overcome the limitations mentioned so far, tissue-engineered vascular grafts (TEVG) have come into prominence. The use of decellularized plant tissues in tissue engineering applications has recently gained great importance. Accordingly, in this study, we fabricated tubular scaffolds from decellularized parsley stems and evaluated them in vitro as potential TEVGs. Our results demonstrated that native plant DNA was successfully removed, and biocompatible tubular biomaterials were successfully fabricated via chemical decellularization of parsley stems. The decellularized parsley stems showed suitable mechanical and biological properties for use as TEVG material. Finally, they were found to provide a convenient environment to form a pseudo-endothelium by recellularization with human endothelial cells prior to implantation. This study is the pioneer in the literature that reports on the potential of parsley stems to be used as a potential TEVG biomaterial.Master Thesis Development of Microfluidic Devices for Investigating Small Molecule Induced Chemotaxis of Dendritic Cells(01. Izmir Institute of Technology, 2023) Khurram, Muhammad Maaz; Bedir, Erdal; Tekin, Hüseyin CumhurMicrofluidics is the core branch of science and technology in which interdisciplinary research is conducted with a low amount of samples in microchannels ranging from 10-100 μm. The main objective of this thesis is to design and fabricate a chemotaxis microfluidic device (CMD) from the poly-methyl methacrylate (PMMA) substrate to analyze the immune cell behavior against cancer cells. The patterns of the three-layered CMD were generated using laser ablation. During the fabrication, Power (P) and Speed (S) values were varied to determine the optimal P-S combination. Then, the structural properties of microfluidic channels in the CMD were examined via microscope. The mechanical properties and liquid handling abilities of CMDs were also investigated through tensile and leakage tests, respectively. Moreover, cell viability of DC2.4 dendritic cells (DCs) and B16-F10 murine melanoma (B16-F10) cells in CMDs sterilized through either autoclaving or UV treatment were determined to test the suitability of CMDs via Live/Dead Assay. The highest cell viability for DCs and B16-F10 was obtained in autoclaved CMDs. For the maturation of DCs before seeding into CMD, DCs were stimulated with lipopolysaccharide (LPS) and Astragaloside VII (AST-VII) at various concentrations. While the cytotoxicity of LPS and AST-VII were determined by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide (MTT) assay, the expression levels of specific chemokine receptors were also analyzed through flow cytometry. Lastly, stimulated DCs and B16-F10 were simultaneously cultured in the CMD, and the migratory behavior of DCs against B16-F10 was time-dependently studied. Consequently, CMD that provided cost-effective and rapid analysis of intercellular interactions was successfully developed.Master Thesis Detection of Dna Methylation of Multiple Tumor Supressor P16ink4a Gene by Polythiophene Based Optical Sensor(Izmir Institute of Technology, 2018) Kaya, Hakan; Yıldız, Ümit Hakan; Elmacı Irmak, NuranDNA methylation is epigenetic events commonly occurs in mammalian genome starting from formation of embryo to the end of life. Especially, hypermethylation in tumor suppressor genes, corresponds the cancer growth and detection of DNA methylation in these genes crucial for the diagnosis of cancer. Water soluble polythiophenes are frequently used for the detection of biomolecules through the optoelectronic properties. In this study, detection of DNA methylation of multiple tumor suppressor p16INK4A gene via polythiophene based optical sensor was achieved. Newly designed, synthesized and characterized poly(1-(3-((4-methylthiophen-3-yl) oxy) propyl)-1,4diazabicyclo [2.2.2] octan-1-ium bromide) was used during characterization of DNA sequences and detection of DNA methylation. The target sequence position is +137 to +156 in p16INK4A gene which have three potential CG dinucleotide to be methylated. Detection of DNA methylation based on sodium bisulfite treatment, complementary sequence of unmethylated ssDNA and the conformational change of water soluble polythiophene. In our fluorometric analysis, unmethylated sequence/complementary successfully hybridized and dsDNA Io/I ratio is under the 1.40 while the methylated sequence/complementary hybridization failed due to different base content and remain as ssDNA and, Io/I ratio is higher than 1,60. The novelty of work is detection mechanism is PCR and FRET free with a range of 300 ng to 700 ng sample requirement. Characterization of homopurines, homopyrimidines, methylated and unmethylated sequence with cationic polythiophenes also accomplished. PolyG (10), polyG (20) and polyA (10) yielded a no signal in UV-VIS region while the polyA (20) yielded a 100 nm red shift. Furthermore, PolyC (10), PolyC (20), PolyT (10), PolyT (20) yielded three vibrionic peaks at 505 nm, 545 nm and 595 nm with different intensities and unique isosbestic points. All 10 bases long homopyrimidine and homopurine have a unique quencher character with cationic polythiophene. Lastly, conformational change of polythiophene investigated with computational methods and heptamer used as a model.Master Thesis Sericin-Polymer Conjugates: Preparation and Physicochemical Characterization(Izmir Institute of Technology, 2017) Gül, Abdulkadir; Bulmuş Zareie, Esma VolgaSericin is a protein derived from silkworm, Bombyx mori, and has several useful properties as a natural biomaterial such as antioxidant character, moisturizing ability, hydrogel forming property and most importantly immunogenic inertness. The aim of this thesis is to prepare and physicochemically characterize sericin-polymer conjugates as potential natural-synthetic hybrid biomaterials with enhanced properties for drug delivery and tissue engineering applications. For this purpose, three polymers having the same degree of polymerization (n~42) and varying chemical nature, i.e. poly(oligoethylene glycol methacrylate), P(OEGMA) hydrophilic and neutral, poly(hydroxyethylmethacrylate) P(HEMA) less hydrophilic and neutral, and poly(dimethylaminoethyl methacrylate) P(DMAEMA) hydrophilic and cationic after quaternization, were first synthesized via reversible addition fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization. Each polymer was characterized via nuclear magnetic resonance (1H-NMR) and gel permeation chromatography (GPC). Separately, molecular weight and isoelectric point of sericin were characterized using various techniques including Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis (SDS-PAGE) and High-Resolution Two-Dimensional Polyacrylamide Gel Electrophoresis (2D-PAGE). Polymers were then covalently conjugated to sericin using NHS/EDC chemistry. The conjugates were characterized using SDS-PAGE, GPC and DLS (Dynamic Light Scattering). The SDS-PAGE and GPC results showed the successful preparation of the conjugates. DLS revealed that the hydrodynamic size of P(OEGMA) and P(DMAEMA) polymers and their conjugates were between 1 and 10 nm as they are soluble in PBS and do not form aggregates. Unlike the other two polymers, although the size of P(HEMA) polymer was observed to be 3.24 ± 0.62 nm, the DLS measurements of P(HEMA) conjugates indicated the presence of self-organization and aggregation of Sericin-P(HEMA) conjugates in aqeuous solution. Consequently, the size of sericin-P(HEMA) conjugates were found to be 530 ± 60.83 and 223.3 ± 25.2, respectively.Master Thesis Design and Construction of Portable Localized Surface Plasmon Resonance Device for Detection of Biological Molecules(Izmir Institute of Technology, 2017) Gül, Aytaç; Bulmuş Zareie, Esma VolgaPoint-of-care devices giving rapid results in non-laboratory settings have become important for biosensor applicattions in a wide range of fields including medical, food, agriculture and pharmaceutical. This work aims to portable device based on localized surface plasmon resonance spectroscopy (LSPR-S) as a potential biosensor platform that can be used in non-laboratory settings for rapid detection of biological molecules at hifh sensivity. The thesis can be divided into two parts: In the first part, the design and consctruction of the device including both the mechanical and electronic parts are presented. The mechanical section includes the integration of the parts to build the device and microchannels designed with the aid of a three-dimensional drawing program Solid Works 2015. The second step of the construction process was the installation of electronic components onto the device. The electronicpart consists of a light source, fiber optic cables, a spectrometer and a temperature sensor. In conclusion, a portable LSPR-S device with an integrated microchannel system has been produced, which potentially allows analysing low volumes of sample without the need to label the molecules. The second part of the thesis covers the studies towards the preparation and application of sensing platforms for the LSPR-S device constructed to enable the rapid detection of biplogical molecules at high sensitivity. These included the preparation of gold nanorods and nanoparticles-based LSPR-S detection of model antibody-antigen and bacteria-bacteriophage interactions, respectively. Studies conducted in this section have led to the conclusion that LSPR-S-based biosensor platforms developed in thisis are promising solutions to overcome current challenges in biosensor applications.