Phd Degree / Doktora

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/2869

Browse

Filters

2023 - 20256

Settings

Subject: search.filters.subject.Engineering Sciences

Search Results

Now showing 1 - 6 of 6
  • Doctoral Thesis
    Organik Çözücü ve Çapraz Bağlayıcı İçermeyen İlaç Taşıyıcı Nanomalzemelerin Sentezi ve Karakterizasyonu
    (2025) Sözer, Sümeyra Çiğdem; Akdoğan, Yaşar
    Serum albümini, yüksek biyouyumluluğu ve taşıyıcı kapasitesi nedeniyle ilaç taşıyıcı sistemlerinde nanoparçacık (NP) üretmek için tercih edilmektedir. Desolvasyon ve emülsifikasyon gibi geleneksel albümin NP'leri hazırlama yöntemleri, genellikle suda çözünmeyen ilaç yüklemesini ve terapötik potansiyelini sınırlayan toksik organik çözücülere ve glutaraldehit gibi çapraz bağlayıcılara dayanır. Bu tez, yeşil kimyasal bir süreçle albümin-albümin polielektrolit kompleks nanoparçacıkları (PEC NP'leri) üreterek bu sınırlamaların üstesinden gelmeyi amaçlamıştır. İlk bölümde, farklı sulu çözünürlüklere sahip ilaçların (salisilik asit (yüksek), ibuprofen (düşük) ve klorambusil (hiç yok)) çözünürlük davranışları elektron paramanyetik rezonans (EPR) spektroskopisi kullanılarak incelenmiştir. Sonuçlar, albümin NP'lerinin hidrofobik ilaçları suda çözmede albümin proteininden önemli ölçüde daha etkili olduğunu göstermiştir. Ayrıca, ilaç salımı EPR ile NP pelet çözünmesinden doğrudan izlenebilmekte ve bu da geleneksel tekniklere göre bir avantaj sağlamaktadır. İkinci bölümde, albümin PEC NP'leri, çözücüler, çapraz bağlayıcılar veya özel ekipman olmadan katyonik ve anyonik albüminlerin elektrostatik etkileşimi ile sentezlenmiştir. Elde edilen albümin PEC NP'leri (110 nm, +37 mV), büyük ölçüde organik çözücülere ilaç kaybının önlenmesi nedeniyle, desolvasyon yöntemine kıyasla 17 kata kadar daha yüksek klorambusil yüklemesine olanak sağlamıştır. Klorambusil yüklü albümin PEC NP'leri ayrıca Huh-7 hücre canlılığını 24 saat içinde %44'e düşürmüştür. Üçüncü bölümde, albümin PEC hidrojel sistemlerine dönüştürülerek, sürekli salım ve lokal salım uygulamaları için potansiyel olarak uygulanabilirliğini göstermektedir. Genel olarak bu çalışma albümin PEC NP'lerini, yeşil kimya ile basit bir şekilde üreterek yüksek oranda ilaç yüklü nanotaşıyıcılar ve gelişmiş ilaç salım uygulamaları için uygun ve etkili bir strateji olduğu vurgulamaktadır.
  • Doctoral Thesis
    Beyin Fonksiyon Değişimlerini Elektroensefalografi ile Değerlendirmek için İşlemsel Bir Beyin Bağlantılılık Çerçevesi
    (2025) Onay, Fatih; Karaçalı, Bilge
    Parkinson hastalığı, beynin sinirsel aktiviteyi esnek bir şekilde koordine etme yeteneğini bozar. Bu durum, özellikle bazal gangliya ve ona bağlı kortiko-talamik döngüleri içeren devrelerde görülür. Sağlıklı bir beyin, motor ve bilişsel görevler sırasında, verimli kaynak tahsisini yansıtan dinamik senkronizasyon ve desenkronizasyon örüntüleri gösterir. Parkinson hastalığında ise bu sinirsel mekanizmalar patolojik sinirsel dinamiklere karşı daha savunmasız hale gelir, bu da beynin sorunsuz bilişsel ve motor kontrol için gereken aktivasyon örüntüleri arasında verimli bir şekilde geçiş yapma yeteneğini zayıflatır. Bu tez, bu değişikliklerin kontrollü pedal çevirme görevi sırasında nasıl ortaya çıktığını sinirsel değişkenliği inceleyerek araştırmaktadır. Bu amaçla, Parkinson hastalarından (donma gösteren hastalar dahil - PDFOG) ve sağlıklı kontrol gruplarından alt ekstremite pedal çevirme görevi sırasında toplanan EEG kayıtları kullanılmıştır. Pedal çevirme görevi sırasında senkronizasyon ve değişkenlik örüntülerini saptamak için sinirsel dinamikleri denemeler arası tutarlılık (inter-trial coherence - ITC) ve entropi ölçümleri aracılığıyla analiz ettik. ITC analizi, sağlıklı kontrol grubunun frontoparietal ağlarda güçlü delta bandı senkronizasyonunu koruduğunu ortaya koyarken, Parkinson hastalarının düşük frekanslı ITC'de giderek kötüleşme gösterdiğini ve PDFOG hastalarının en ciddi azalmalara sahip olduğunu gösterdi. Hasta gruplarını ayırt eden biyobelirteçler olarak, sensorimotor hazırlık sırasında delta baskınlığından beta bandı aktivitesine doğru sistematik frekans kaymaları keşfedildi. Entropi analizi ile Parkinson hastalığı ilerledikçe azalan karmaşıklık ve bilgi işleme kapasitesi tespit edildi. Vasicek ve permütasyon entropi ölçümlerini kullanarak, frontal, parietal ve oksipital bölgelerde azalan sinirsel değişkenlik ve motor aktivite başlatma sırasında azalmış karmaşıklık tespit ettik. Her iki yaklaşım da, sağ parietal ve frontoparietal ağların hastalığa bağlı işlev bozukluğuna karşı savunmasız olduğunu gösterdi. Bu bulgular, sinirsel senkronizasyon ve karmaşıklıktaki denemeler arası değişkenliğin, hastalık ilerlemesi için hassas belirteçler olarak hizmet ettiğini ortaya koymaktadır. Motor-bilişsel ağlardaki sinirsel kararlılık ve adaptasyonun kademeli olarak bozulması, yürüme donması mekanizmalarına dair yeni bilgiler sunmaktadır. Böylece, elde edilen bulgular entropi ve ITC yöntemlerinin nörodejeneratif bozuklukların tespitinde EEG tabanlı biyobelirteç olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
  • Doctoral Thesis
    Green synthesis of silver nanowires and novel assembly technique for iron oxide nanocubes
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Güvenç, Tuğçe Aybüke Arıca; Balcı, Sinan; Adem, Umut
    Gümüş nanoteller, mükemmel elektriksel iletkenlikleri, plazmonik davranışları ve esneklikleriyle bilinir ve bu nedenle çeşitli gelişmiş uygulamalar için oldukça uygundurlar. Bu tez çalışması, gümüş nanotellerin hem çevre dostu sentezini, hem de biyomedikal uygulamalarda gelişmiş manyetik nanoyapılar için bir şablon olarak ikili rolünü araştırmıştır. Çalışmanın ilk bölümünde, geçiş metali tuzlarının gümüş nanotellerin morfolojisini kontrol etmedeki etkisi araştırılmıştır. Çevre dostu indirgeyici madde olarak gliserolün kullanılması, belirli geçiş metali tuzlarının nanotel morfolojisini önemli ölçüde etkileyebileceğini göstermiştir. Deneysel koşulların dikkatli bir şekilde optimize edilmesiyle, gümüş nanoteller yüksek en boy oranlarıyla başarıyla sentezlenmiştir. Bu yeşil sentez yaklaşımı, esnek elektronik, sensörler ve daha fazlası için nanoteller üretmek için sürdürülebilir bir yol sağlar. İkinci bölümde, gümüş nanoteller, demir oksit nanoküplerin manyetik hipertermi performansını artırmak için yüksek yüzey alanlı bir şablon olarak sunulmuştur. Demir oksit nanoküpler, manyetik anizotropilerini artırmak için gümüş nanotellerin yüzeyine dekore edilmiştir. Manyetik karakterizasyon ve özgül emilim oranı analizi, bu yapının uygulanan manyetik alan koşullarına bağlı olarak değişen manyetik alanlar altında ısıtma verimliliğini artırdığını ve tek başına demir oksit nanopartiküllerinden daha üstün performans gösterdiğini ortaya koymaktadır.
  • Doctoral Thesis
    Optimization of Zinc Oxide Based Metal - Semiconductor Junction Interface Properties and Applications for Optoelectronic Devices
    (01. Izmir Institute of Technology, 2024) Güzelaydın, Abdurrahman Halis; Tarhan, Enver
    This thesis manifests an experimental investigation on the optoelectronic characteristics of wide band gap thin film zinc oxide semiconductor – metal junction and performance enhancement of ultraviolet photo detectors fabricated utilizing this metal-semiconductor interface. Pristine zinc oxide, aluminum doped zinc oxide and amorphous In-Ga-Zn-O thin film samples with thicknesses varying between 50-250 nm were fabricated from 2' ceramic targets via magnetron sputtering method. Surface properties and thus the zinc oxide – metal junction interface was optimized by altering sputtering parameters. Sputtering gas pressure, power and temperature was varied between 1.5 – 5 mTorr, 50 – 120 W and 25 – 500 °C, respectively. To determine the effects of energetic ion bombardment on the films' surface properties, biases ranging from 5 to 15 W were applied to the substrates during depositions. A 5 nm thick silicon dioxide passivation layer was deposited on zinc oxide thin films to suppress persistent photoconductivity effect. Furthermore, a thermal treatment under ultraviolet irradiation and was applied specifically to amorphous In-Ga-Zn-O thin films after device fabrication to improve their ultraviolet sensing capabilities. Optoelectronic spectral responses of devices were assessed experimentally by using transient photocurrent spectroscopy method. An ultraviolet light source with a 275 nm peak wavelength at 500 µW power was used as illumination source. All devices exhibited photoconductor behavior with ohmic metal-semiconductor junctions under 5 V bias. Amorphous In-Ga-Zn-O Sample 10 attained a dark current of 140 nA and reached a photocurrent level of 3.8 µA with a photo-to-dark current ratio of 27, yielding a spectral response of 1830 A/W. The calculated external quantum efficiency for this device was 825000%.
  • Doctoral Thesis
    Development of Computational Models To Predict the Toxicity of Advanced Materials
    (01. Izmir Institute of Technology, 2023) Bilgi, Eyüp; Karakuş, Ceyda Öksel; Bedir, Erdal
    The aim of this study is to harness computational power to enhance existing knowledge on NM safety and to optimize the use of existing nanotoxicity data. The primary goal is to support the safe(r)-by-design concept, necessitating early integration of safety considerations into NM design through structural manipulation strategies. This thesis focuses on three case studies: zinc oxide, silver, and gold NP, using data manually collected from the literature. Analyses with zinc oxide and silver NP revealed a correlation between their toxicity and both internal (intrinsic properties, size, shape, surface charge) and external (cell and analysis-related properties) factors. For zinc oxide, it was found that coating had significant influence on cell viability, with a critical threshold identified at 20 µg/ml concentration and 10 nm size. Similarly, for silver NPs, concentration, size, and exposure time were significant factors. Coating with organic macromolecules increased cell viability, whereas green-synthesized NPs (using bacteria, plant extracts, algae) decreased it. The gold NP study highlighted that ensemble methods were more effective in elucidating complex relationships, with cellular uptake linked to particle size, zeta potential, concentration, and exposure time. Overall, this thesis contributes to safer-by-design strategies, crucial for developing commercially viable and safe NMs. The findings advocate for a broader toxicity evaluation approach, considering various physicochemical aspects and experimental procedures. The complex interactions observed suggest that advanced algorithms are necessary for accurate modeling, supporting the optimization of experimental parameters in NP engineering for biomedical applications.
  • Doctoral Thesis
    Synthesis, Properties and Applications of Tungsten Oxide Nanostructures
    (01. Izmir Institute of Technology, 2023) Kahraman, Zeynep; Balcı, Sinan; Genç, Aziz
    In this study, tungsten oxide nanostructures, which are n-type semicon ductors with a band gap between 2.6-2.8, have been studied extensively. The hydrothermal method was used as the synthesis technique and the phases and morphologies were optimized in a stable and controllable manner. Firstly, sto ichiometric tungsten oxide nanowires with certain ratios were synthesized, and then cobalt doping was made using this synthesis technique. Subsequently, sub-stoichiometric tungsten oxide nanowires, which have oxygen gaps and can show plasmonic properties due to the increased carrier density, were synthe sized, and tungsten oxides with a flower-like hierarchical structure with oxygen gaps were synthesized and grouped according to possible application areas. Accordingly, how oxygen vacancies and hierarchical structures affect pho tocatalysis applications have been examined and it has been seen that ub stoichiometric tungsten oxide works faster until it reaches a certain saturation than stoichiometric tungsten oxide. According to this study, how the system can be manipulated by adding low pH to the system and hydrogen peroxide as an electron acceptor, respectively. It has been observed that it can be done. Hierarchical tunsten oxide has been found to be an ideal catalyst that can work quickly in photocatalysis studies due to its hierarchical structure, which has oxygen vacancies and can absorb light well. Additionally, tungsten oxide attracts attention as a material used in su percapacitor applications. Supercapacitors are long-lasting and fast-reacting electrochemical devices that can provide high power in energy storage and dis charge processes. The use of tungsten oxide in supercapacitor applications can be summarized as follows: when nanoparticles with large surface area are used as electrode material, they increase the interaction with the electrochemical surface and can increase the energy storage capacity. It shows high electro chemical activity as an electrode material. This feature contributes to the high performance of the supercapacitor. Tungsten oxide has a structure suitable for electron and ion conduction. This allows the supercapacitor to have fast charge/discharge capabilities and low internal resistance. Tungsten oxide can show stable performance during electrochemical cycles. This feature ensures the long life of the supercapacitor. In supercapacitor applications, in addition to these features, the electrical conductivity of the material can be increased by increasing the number of electrons carried in the material due to its oxygen gap. Accordingly, we investigated the comparative electrochemical properties and cycling stability of stoichiometric and sub-stoichiometric nanowires. Thanks to its electrochromic properties, the latest application has observed electrochromic changes of oxygen vacancies and cobalt doping