Browsing by Author "İçöz, Kutay"

Now showing 1 - 7 of 7

Elektromanyetik Levitasyon ile Çalışan Biyosensör- Mikrorobot Sistemlerinin Geliştirilmesi ve Kontrolü
(TUBİTAK, 2020) Ablay, Gunyaz; İçöz, Kutay; 0000-0003-2862-6761; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; Ablay, Günyaz; İçöz, Kutay
Bu arastırma mikron seviyesinde hareket etme yetenegine sahip manyetik levitasyon ile çalısan biyosensör-mikrorobot tasarımını gerçeklestirmeye çalısmaktadır. Manyetik levitasyon teknigi, mikro/nano manyetik parçacıklar ile kuvvetlendirilmis veya paramanyetik bir ortama serpilmis biyolojik varlıkların (tümör hücresi gibi) tespitinde veya analizinde kullanılabilir. Benzer mantıkla, kontrollü manyetik levitasyon ile mikro-manyetik parçacıklar içeren mikrorobotlar gelistirilerek mikron seviyesindeki tekrarlanan çesitli görevlerin otomatik bir sekilde yapılması saglanabilir. Manyetik levitasyon tahrik sistemleri biyolojik ortamlarda zararsızdır, nahos ortam sartlarında çalısabilmektedir ve sürtünmenin etkisini minimize edebilme özelligine sahiptir. Mikrorobot teknolojisi ile minyatür parçalar belli bir hedef noktaya tasınabilir ve nahos/tehlikeli ortamlarda kurulabilirler. Bu proje, etkin ve otomatik mikro-parçacık manipülasyonu için geribeslemeli kontrol yapılarından olusan ve yatay eksende bir ve iki boyutlu manipülasyon imkanı saglayan bir elektromanyetik aktüatör tabanlı manyetik mikromanipülatör tasarımı ve uygulaması üzerine yapılmıstır. Elektromıknatıs tasarımında, uygulanan kontrol akımı ve elektromıknatıs konfigürasyonu manyetik kuvvet ve tork degerlerini belirlemektedir ve bundan dolayı en uygun, kuvvetli ve hassas bir tasarım için uygun nüve yapılarıyla beraber geribeslemeli kontrol mekanizmasının gelistirilmesine ihtiyaç vardır. Manyetik aktüatörlerin, 1 ila 10 ?m çaplı süperparamanyetik parçacık üzerinde yaklasık olarak 1 ila 25 pN kuvvet üretmesi amaçlanmıstır. Bunun için 6-8 mm boyundaki koni sekilli uca sahip nikel-demir alasımlı nüve ve 2000 bakır sarımından yapılmıs bir, iki ve dört elektromıknatıstan olusan konfigürasyonlar elde edildi. Manyetik mikromanipülatör, ilk prensipler yoluyla modellendi ve bu model yardımıyla iki farklı kontrol metodu önerildi. Ilk kontrolör ofset akım tabanlı lineer kontrolör olup modeldeki lineer olmayan terimleri dogrusallastırabilme özelligine sahiptir. Ikinci kontrolör ise integral geriadımlama tabanlı nonlineer bir kontrolör olup yumusak ve etkin kontrol akımları üretebilmektedir. Tasarlanan kontrolörlerin bir boyutta ve 2-boyutta sistemin kapalı çevrimli dinamigini kararlı hale getirdigi, hızlı geçici rejim yanıtı verdigi ve sıfır kararlı durum hatası verdigi deneysel çalısmalarla gösterilmistir. Tasarlanan elektromanyetik mikromanipülatör özellikle biyolojik ayrıstırma, tıp ve biyosensör gelistirilmesi gibi alanlarda kullanılabilecek genis bir kuvvet aralıgında çalısabilme kapasitesine sahiptir.
Küresel Lens Temelli Mobil Mikroskop
(GAZİ ÜNİVERSİTESİ, 2016) İçöz, Kutay; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; İçöz, Kutay
Bu makalede küresel lensin cep telefonu kamerasına takılmasıyla elde edilen ucuz, basit ve taşınabilir mikroskop sunulmaktadır.Sistemin sahip olduğu gürültü, görüntü kalitesine etki eden özellikleri irdelenmiştir. Küresel lens ile birlikte cep telefonun sahipolduğu lens ve görüntüleme sensösür 100X büyütme, 3,4 mikron çözünürlük ve 1500x1500 um lik görüş alanı sağlamaktadır.Küresel lens ve tutucunun fiyatı 25 kuruştan ucuzdur. Böyle bir sistemi optik ışık mikroskobu olarak kullanarak, mikro boyuttaküresel parçacıkların ve mikro sensörlerin görüntüleri elde edilmiştir. Görüntü işleme metotları ile birleştirildiği takdirde, bu optiksistem, pahalı mikroskopların gerçekleştirdiği komplike işlemleri gerçekleştirebilen alternatif bir metot olabilir.
Manyetik Parçacıkların Kullanıldığı Biyosensörlerde Mikro/Nano Demir Parçacıklar Kullanarak İşaret Arttırma Ve Hassasiyeti Geliştirme
(TUBİTAK, 2016) İçöz, Kutay; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; İçöz, Kutay
Bu projenin amacı öncelikle kameralar ile görüntü kayıt etme esasına dayalı veya lazer ile kırınım tabanlı ölçme sistemlerinde uygulanabilecek mikro/nano demir parçacıklar yardımıyla manyetik parçacıklardan elde edilecek sinyallerin kuvvetlendirilmesidir. Biyomoleküller ve mikro/nano parçacıklar kullanarak hedef molekülden elde edilecek isareti kuvvetlendirme çesitli metotlarla gerçeklestirilmektedir. Halihazırdaki bu teknikler biyomoleküllerin etkilesimi esasına dayanmakta olup pahalı olma, sıcaklık ve pH degerlerine baglı olma gibi bazı dezavantajları bulunmaktadır. Bu projede amaç bahsedilen dezavantajlara sahip olmayan ferromanyetik/paramanyetik parçacıkları ve demir mikro/nano parçacıkları beraber kullanarak yeni bir isaret kuvvetlendirme teknigi gelistirmektir. Ferromanyetik/paramanyetik parçacıklar hedefi yakalama, ayrıstırma ve hareket ettirmek için kullanılacakken üzerlerine uygulanan manyetik alan nedeni ile manyetik hale gelirler. Ortama eklenecek demir parçacıkları ferromanyetik/paramanyetik parçacıklara manyetik olarak baglanarak ve onlardan elde edilecek kütle ölçümü, görüntü kaydı gibi ölçüm metotlarında hedef molekülden elde edilen isareti kuvvetlendirerek hassasiyeti arttırmıstır. Yapılan ölçümler ile hedefi yakalamıs tek bir manyetik parçacık için minimum 3 kat maksimum 60 kat isaret artırımının mümkün oldugu gösterilmistir.
Microfluidic Devices: A New Paradigm in Toxicity Studies
(Hacettepe Üniversitesi, 2020) Yiğit, Fatma Esra; İçöz, Kutay; Boşgelmez, İpek; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Yaşam ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Biyomühendislik Bölümü; İçöz, Kutay
In recent years, great emphasis has been placed on non-animal toxicological methods (e.g. in vitro models, in silico or −omicsdata) as alternative strategies to reduce animal-testing, in line with the 3R (Replacement, Reduction, and Refinement) principle.These methods help in the rapid and accurate estimation of preclinical efficacy and safety associated with discovery of new drugs,and reduction of failure rates in clinical trials. Currently, the in vitro studies have been in a transformation or replacement fromtwo-dimensional (2D) cell cultures to three-dimensional (3D) cell cultures that can mimic the physiology of tissues, organs, andorganisms.In this context, organ-on-a-chip systems have been developed by integration of 3D culture models with emerging microfluidictechnologies. Since the organ-on-a-chip systems provide a good understanding of dose-response and toxicity mechanisms in drugresearch and development (R&D), the impact of xenobiotics on the human body can be predicted in a satisfactory level. Besides,these systems may support assessment of pharmacokinetic-pharmacodynamic parameters as well as detection of drug resistance.Models can be generated as “disease-models-on-a-chip” or with healthy cells to the evaluate response to xenobiotic under test.In this review, we will focus on the microfluidic systems being used in organ-on-a-chip systems and emphasize their potential fortoxicity studies in which micro-environments of examples including liver, kidney, brain, lung, heart, and intestines and their physiologicalproperties as reflected to organ-on-a-chip models.
Mrd Biyoçip: Minimal Rezidüel Hastalığın Güvenilir ve Basit Bir Yolla İzlenmesi
(TÜBİTAK, 2019) İçöz, Kutay; Karakükçü, Musa; Özdemir, Mehmet Akif; Deniz, Günnur; Ünal, Ekrem; Çınar, Suzan; Küpesiz, Osman Alphan; Kaya, Zühre; Yılmaz, Bülent; Gerçek, Tayyibe; Akar, Ünal; 0000-0002-0947-6166; 0000-0003-2954-1217; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; İçöz, Kutay; Yılmaz, Bülent; Gerçek, Tayyibe
Türkiye Halk Sağlığı Kurumu verilerine göre Türkiye?de çocukluk çağında en sık görülen kanser türü lösemidir ve lösemi türleri arasında Akut Lenfoid Lösemi (ALL) 15 yaş altındaki çocuklarda gözlenen lösemilerin %80?inini oluşturur. Lösemiden korunmanın kesin bir yöntemi şu an için bilinmemektedir ve lösemi hastalarına uygulanan kemoterapi (ilaç tedavisi), radyoterapi, kemik iliği nakli ve immünoterapi gibi farklı tedaviler mevcuttur. Akut lenfoblastik lösemi hastalarının tedavi sürecinde uygulanan kemoterapi her hastaya aynı şekilde etki etmemekte; bazı hastalar tedaviye yanıt verirken bazı hastalarda lösemik hücreler (blastlar) kemoterapiye direnç göstermektedir. Sonuçta tedaviden kaçan bu lösemik blastlar hastalık tekrarlarına (relapslara) neden olabilmektedirler. Tedavinin 15. gününde incelenen minimal rezidüel (kalıntı) hastalık (minimal residuel disease, MRD) akut lösemi hastalarında sağ kalımın en önemli göstergesi olup uluslararası tedavi protokollerinde standart olarak kullanılmaktadır. Bu protokollere göre MRD pozitif tespit edilir ise kemoterapi tedavisi daha da yoğunlaştırılmaktadır. MRD ölçümü günümüzde akım sitometrisi (flow cytometry FC) ve polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) ile yapılabilmektedir. Her iki yöntemde de sonuç almak uzun vakit almakta, her iki yöntemin de maliyeti yüksek olup, sadece uzman kullanıcılar tarafından akredite olmuş referans laboratuvar ortamlarında gerçekleştirilebilmektedir. Alt yapı yetersizliği ve yüksek maliyetlerden dolayı tedavi edilen ALL hastalarının çoğunluğunda MRD tespiti mümkün olamamaktadır. Oysa kemoterapi gören hastalarda, relapslara neden olan hücreler için MRD taraması ile, tedavinin seyri değişebilecek, her hastaya uygun ilaç dozajı ayarlanabilecek ve ileri dönemde relapslar azaltılabilecektir. Günümüzde MRD testi için kullanılan laboratuvar yöntemleri kadar hassas, fakat maliyeti daha düşük biyosensör cihazların geliştirilmesi lösemi tedavisinde çığır açacak potansiyele sahiptir. Mikro/nano teknoloji tabanlı biyoçipler üreterek alternatif bir metot geliştirerek, hastaların tedavi sürecini iyileştirmek, hekimlere büyük kolaylık sağlamak, ülkemize katma değeri yüksek bir ürün kazandırmak mümkündür. Geliştirilmek istenen biyoçip ile B öncül ALL hastalarındaki kanserli hücrelerin kemoterapi sürecindeki durumları ve tedaviye gösterdikleri yanıt izlenebilecek, bu da hastalara en uygun ilaç dozajının ayarlanarak kişiye özel tedavi uygulanmasını mümkün kılabilecektir.
Simple Staining of Cells on a Chip
(MDPI, 2022) Kosker, Fatma Betul; Aydin, Omer; Icoz, Kutay; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; İçöz, Kutay
Simple staining of cells is a widely used method in basic medical diagnostics, education, and research laboratories. The stains are low-cost, but the extensive consumption results in excessive toxic waste generation. Thus, to decrease the amount of toxic waste resulting from the cell staining procedure is a need. In this study, we developed a magnetically driven and compartmentalized passive microfluidic chip to perform simple staining of human eukaryotic cells, K562 cells, and lymphocyte cells derived from patients. We demonstrated simple staining on cells with trypan blue, methylene blue, crystal violet, and safranin for high, medium, and low cell densities. The stained cells were imaged using a bright field optical microscope and a cell phone to count cells on the focal plane. The staining improved the color signal of the cell by 25-135-pixel intensity changes for the microscopic images. The validity of the protocol was determined using Jurkat and MDA-MB-231 cell lines as negative controls. In order to demonstrate the practicality of the system, lymphocyte cells derived from human blood samples were stained with trypan blue. The color intensity changes in the first and last compartments were analyzed to evaluate the performance of the chip. The developed method is ultra-low cost, significantly reduces the waste generated, and can be integrated with mobile imaging devices in terms of portability. By combining microfabrication technology with cell staining, this study reported a novel contribution to the field of microfluidic biosensors. In the future, we expect to demonstrate the detection of pathogens using this method.
Size, material type, and concentration estimation for micro-particles in liquid samples
(ELSEVIER, 2024) Genc, Sinan; Erdem, Talha; İçöz, Kutay; 0000-0002-6909-723X; 0000-0003-3905-376X; 0000-0002-0947-6166; AGÜ, Mühendislik Fakültesi, Elektrik - Elektronik Mühendisliği Bölümü; Genc, Sinan; Erdem, Talha; İçöz, Kutay
The on-site examination and characterization of microparticles are becoming crucial due to the significant rise in plastic pollution in natural resources. Hence, identifying the specific microplastic composition and quantity would enable the implementation of preventive measures. This paper presents a cost-effective setup that utilizes the Random Forest algorithm to detect the size and refractive index of micro particles, hence facilitating the identification of the material type. The system utilizes the scattering patterns of laser light from the dispersion of microparticles, namely within the concentration range of 0.05 fM to 3.00 fM. The refractive indices and particle sizes of melamine (Me8) spheres with a size of 8 μm, as well as polystyrene (PS8) spheres with a size of 8 μm and (PS10) 10 μm, were estimated using the Random Forest algorithm and recorded scattering patterns. The proposed method may deliver findings with an average deviation of 0.23 μm for particle size and 0.015 for particle refractive index. The statistical analysis indicated that there was no notable disparity between the experimental findings and the predictions derived from the machine learning system. The existing configuration can be readily converted into a point-of-use system that can be employed on-site for the purpose of monitoring and identifying microplastic contamination.