Canlı dokuya doğrudan uygulanabilir medikal plazma cihazı üretimi ve bakteriler üzerine etkisinin araştırılması : İlk yerli prototip tasarımı
The investigation of live tissue directly applicable medical plasma device and its effects on bacteria: First local prototype design
Yazar: ELİF ÖYKÜ ÇELİK
Danışman: PROF. DR. DİLEK ÇÖKELİLER SERDAROĞLU
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Bazı hasta gruplarında görülen enfeksiyonların temel etkenleri bakteriler, virüsler ve mantarlardır. Günümüzde ilaç tedavisine yanıt vermeyen bazı enfeksiyona neden olan bakterilerin inaktivasyonu için farklı tedavi arayışlarına gidilmiştir. Maddenin plazma hali maddenin gaz halinin güçlü bir elektrik alana maruz kalması sonucunda kısmen iyonize gaz, son derece reaktif iyon ve elektron karışımı, nötr atomlar, elektrik alanları, reaktif moleküller, uyarılmış türler ve UV radyasyonu içeren bir karışım olarak tanımlanmaktadır. Son yıllarda yapılan çalışmalar doğrultusunda maddenin plazma halinin birçok farklı endüstride kullanılmasını sağlamıştır. Plazma teknolojisinin tıp alanında kullanılmasıyla medikal plazma kavramı öne çıkmaktadır. Medikal plazmaların tıp alanında uygulamaları ağırlıklı olarak soğuk atmosferik basınçlı plazma olarak yapılan uygulamalardır. Medikal alanda kullanılan soğuk plazmalar daha çok canlı doku üzerinde bulunan bakterilerin inaktivasyonunu sağlamak amacıyla kullanılabilmektedir. Bu tez çalışması kapsamında direkt süspansiyon ortamına veya canlı doku üzerinde uygulanabilir nitelikte medikal plazma cihazı tasarımı ve üretimi yapılandırılmıştır. Yapılandırılan sistem dolaylı medikal plazma sistemidir. Bu cihaz yapılandırılması ile in vitro ortamda bakteri inaktivasyonu sağlamak amaçlanmıştır. Medikal plazma cihazı olarak adlandırılan bu sistem ile öncelikle elektronik ve mekanik tasarım belirleme işlemleri gerçekleştirilerek, bu süreci takiben sistem test çalışmaları gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma ile ülkemizde doku veya hücre üzerine uygulanacak olan soğuk atmosferik basınçlı plazma cihazı, ilk yerli prototip olarak üretimi tamamlanmıştır. Medikal plazma cihaz prototipi yapılandırılması ile dirençli mikroorganizmalar olan bakteriler üzerine oluşturulacak olan inaktive edici etki göstermek amaçlanmıştır. Bu doğrultuda Başkent Üniversitesi Enfeksiyon Hastalıkları ve Klinik Mikrobiyoloji Anabilim Dalı'na ait laboratuvar ortamında in vitro olarak bakteri test protokolleri tamamlanarak, kültür ortamında bakteri inaktivasyonu sağlanmıştır. Bakteri test çalışmalarından sonra üretilen sistemin işlevselliği hakkında veri elde etmek amacıyla Başkent Üniversitesi Endüstri Mühendisliği Bölümü ile istatistiksel çalışmalar yapılmıştır. Bu bağlamda, sistemin çalışması sırasında belirlenen parametrelerin ilgili seviyelerinde bakteri inaktivasyonun sağlandığı belirlenmiştir. Böylece optimum çalışma koşulları belirlenmiştir.

Abstract:
The main factors of infections in some patient groups are bacterias, viruses and fungis. Nowadays, different treatments have been sought for inactivation of some infection-causing bacteria that do not respond to drug therapy. The plasma state of the substance the gas state of the substance exposed to strong electric field result of the defined as a mixture of partially ionized gas, highly reactive ion and electron mixture, neutral atoms, electric fields, reactive molecules, induced species and UV radiation. In line with the studies conducted in recent years, the plasma form of the substance has been it used in many different industries. Recent years, in line with the studies conducted in , the plasma form of the substance has been it used in many different industries. The concept of medical plasma comes to the fore with the use of plasma technology in medicine. Applications of medical plasma in the field of medicine are applications made mainly as cold atmospheric pressure plasma. Cold plasmas used in the medical field can it be used mostly to provide inactivation of bacteria on living tissue. The structured system is an indirect medical plasma system. Within the scope of this thesis, medical plasma device design and production, which can be applied directly to the suspension medium or live tissue, has been structured. With this device configuration, it is aimed to provide bacterial inactivation in vitro. With this system, which is called medical plasma device, firstly, electronic and mechanical design determination processes were performed and system test studies were carried out following this process realizetion. With this study, the cold atmospheric pressure plasma device to be applied on tissue or cells in our country was produced as the first domestic prototype. With the medical plasma device prototype configuring, it is aimed to show the inactivating effect on bacteria that are resistant microorganisms. In this regard, in vitro bacteria testing protocols were completed in the laboratory environment of Başkent University Department of Infectious Diseases and Clinical Microbiology and bacteria inactivation was provided in the culture medium. Statistical studies were conducted with Başkent University Industrial Engineering Department in order to obtain data about the functionality of the system produced after the bacteria test studies. In this context, it has been determined that bacterial inactivation is provided at the relevant levels of the parameters determined during the operation of the system. Thus, optimum working conditions have been determined.