Bioengineering / Biyomühendislik
Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/11147/4529
Browse
3 results
Search Results
Research Project Manyetik levitasyon yöntemiyle kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda kültürlenmesi(2019) Tekin, Hüseyin Cumhur; Arslan Yıldız, Ahu; Özçivici, EnginMekanik kuvvetler canlılarda özellikle kas ve kemik dokularının sağlıklı formlarda bulunmasında ve fonksiyonlarını yerine getirmesinde önemli rol oynarlar. Mekanik kuvvetlerin kısmen ya da tamamen ortadan kalktığı felç, yatalaklık, yaşlılık ve yerçekimsiz ortam koşulları kas ve kemik dokusunda ciddi miktarda kayıplar meydana getirmektedir. Kemik doku kayıplarına ek olarak mekanik yüklenmenin ortadan kalkması kemik iliğinde bulunan ve kemik hücre havuzunu oluşturan mezenkimal kök hücrelerin yağ yönelimine girmelerine ve kemik iliğinin aşırı miktarda yağlanmasına sebep olur. Bu durum kemiklerde kırılma riskini arttırır. Ayrıca yağ yönelimine bir kez giren kök hücreler kronik olarak tekrar kemik oluşturmaya, dolayısıyla rejenerasyona kolayca yönelemezler. Yaşam koşulları ya da ilerleyen yaş sebebiyle bir insanın kemik kütlesini kaybedip yağ kütlesi kazanmasının birey ve toplum için ciddi bir sosyo-ekonomik maliyeti vardır. Modern toplumda yaş ortalaması artıp hareket ihtiyacı azalırken, kemik erimesi (osteoporoz) ve şişmanlık (obezite) oranlarında da bir artış görülmekte ve bu hastalıkların tedavisi için gereken maddi kaynaklar toplum refahını kısıtlamaktadır. Bu durumla mücadele edebilmek için tedaviye yönelik biyomedikal yaklaşımların geliştirilmesi gerekmektedir. Mekanik kuvvet yoksunluğu ile kemik erimesinin arasındaki ilişkinin incelenmesi için günümüzde gönüllü yatalaklık, fiziksel sınırlama ve kasılmayı önleyici ajanların kullanılması gibi yöntemler tercih edilmektedir. Ancak bu teknikler uygulama zorluğu ve barındırdığı etik problemler dolayısı ile verimli olarak kullanılamamaktadır. Bunun yanı sıra da hücre bazındaki mekanik kuvvet yoksunluğu veya ağırlıksız ortam çalışmaları pahalı uzay uçuşları veya biyoreaktör sistemlerine olan gereksinimden dolayı detaylı olarak gerçekleştirilememektedir. Son yıllarda temel amacı hücre ayrıştırma olarak geliştirilen manyetik levitasyon tekniği kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda incelenebilmesi için oldukça önemli bir fırsat yaratmıştır. Bu projenin amacı manyetik levitasyon prensibini kullanarak kemik ve kemik iliği hücrelerini ağırlıksız ortamda kültürleyerek, oluşan moleküler ve hücresel değişimleri kısa ve uzun vadeli olarak incelemektir. Bu amaca ulaşmak için hücre kültürü sırasında besiyeri ortamı Gadolinyum iyonları kullanılarak paramanyetik hale getirilmiş ve hücreler iki adet neodymium mıknatısın yaratacağı manyetik ortamda ağırlık vektörleri sıfırlanmış şekilde asılı kalmıştır. Projenin sonuçlanması ile manyetik levitasyon tekniği ile ağırlıksız ortamda kemik hücre kültürü teknolojisi geliştirilmiş olacak, ayrıca kemik hücrelerinin ağırlıksız ortamda verdikleri hücresel ve moleküler yanıtların kolay ve ucuz bir şekilde incelenmesi sağlanmıştır.Conference Object Citation - WoS: 2Citation - Scopus: 2Portatif ve Düşük Maliyetli Merceksiz Holografik Mikroskop Platformu ile Nanoparçacık Tespiti(IEEE, 2020) Delikoyun, Kerem; Keçili, Seren; Tekin, Hüseyin CumhurIn the biological and medical science, detection of biomolecule at very low concentration (<100 pg/mL) is of great importance and it is extensively used in the diagnosis of diseases, drug response monitoring and cancer research. For biomolecule detection tests, captured biomolecules generate signals (fluorescence, color, etc.), which are analyzed by trained personnel in bulky, high cost and fragile devices. However, for clinical applications, the access to these tests is very difficult at resource-limited settings. Lensless holographic microscopy provides high resolution imaging of samples without the need of expensive and fragile optical elements (mirror, lens, filter, etc.) used in traditional imaging technologies. While this technology offers a robust, portable and low-cost design, it enables fully automated processing of the sample image with digital processing schemes and this can also help eliminate user error. In this study, lensless holographic microscopy platform, which can be used in surface coverage assays for the detection of biomolecules, is proposed. It has been shown that nanoparticles (700-1200 nm) used as labels in surface coverage assays for the detection of biomolecules could be sensed on the platform. Therefore, it is anticipated that biomolecules detection could be realized rapidly and sensitively with this easy-to-use and low-cost imaging platform at the location where the high-level health institutions are not available and even at point-of-care settings.Article Kronik Hastaların Uzaktan İzlemine Yönelik Teletıp Platformu(Dokuz Eylül Üniversitesi, 2020) Tekin, Hüseyin CumhurKronik hasta sayısı dünya genelinde artış göstermektedir. Bu nedenle kronik hastalıkların kontrol altına alınabilmelerinde etkili bir hastalık yönetimi ihtiyacı doğmuştur. Bu hastalıkların kontrolünde hastaların uzaktan takibine olanak sağlayan teletıp sistemlerinin büyük fayda sağlama potansiyelleri vardır. Etkin teletıp sistemlerinin geliştirilmesinde ise söz konusu bu sistemlerin ölçeklenebilirliğini ve sürdürebilirliğini sağlamak önem arz etmektedir. Bu çalışmada, kronik hastaların uzaktan izlemini gerçekleştirebilmek için yeni bir teletıp platformu önerilmektedir. Bu platform hastalara, sağlık verilerini sistem üstünden takiplerini yapan sağlık personeli ile doğrudan ve kolaylıkla paylaşabilme olanağı sunmaktadır. Sağlık personeli ise, hastalık seyrindeki gelişmeleri ve tedavi hedeflerini bu veriler sayesinde uzaktan kontrol edebilmektedir. Ayrıca sağlık personeli, platform üstünden hastaya özel olarak belirleyeceği sağlık verisi eşik değerleri ile, kendisine ve/veya hastaya otomatik bildirim mesajı gönderebilmekte, böylelikle hasta verilerini sürekli manuel olarak incelemek yerine, platform üstünden gelecek bildirimler vasıtasıyla hastaya gerekli müdahaleyi vakit kaybetmeksizin yapabilmektedir. Önerilen platform ile kronik hastalık yönetimi iyileştirilebileceği gibi, sağlık personeline olabildiğince az iş yükü getirilerek verilecek sağlık hizmetinde verim ve kalite artışı sağlanabilecek, böylelikle platformun sürdürülebilirliği de temin edilebilecektir. Çalışmada platformun ölçeklenebilirliği, eş zamanlı istek testleri ile analiz edilmiştir. Platform üstünden bildirim mesajı göndermenin, 500 eş zamanlı istek için düşük tepki süresi (<750 ms), yüksek verimlilik (>200 istek/s) ve düşük hata oranı (<%1.5) ile gerçekleştiği gözlenmiştir. Bu sonuçlar tasarlanan teletıp platformunun, birçok kullanıcıdan gelen veri akışının üstesinden gelebileceğini ve platformun ölçeklenebilir olduğunu göstermektedir.