Orta kızılötesi optik biyosensör kullanarak yapay semen içerisinde spermatozoon ve hormon miktarı analizi ile erkek infertilite tespiti
Detection of male infertility by spermatozoon and hormone amount analysis in artificial semen using a medium infrared optical biosensor
Yazar: MELİS TOKMAK
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET ÇAĞRI SOYLU ; PROF. DR. AHMET ÜLGEN
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology

Özet:
Günümüzde infertilite, vaka sayısının arttığı küresel bir sağlık sorunudur. 12 aylık korunmasız cinsel ilişkiden sonra ya da kişinin üreme kapasitesinden kaynaklı klinik gebelik oluşmaması infertilite olarak tanımlanır. Erkek infertilitesinin teşhisinde altın standart spermiyogramdır. Spermiyogram, kişinin üreme sisteminin sağlıklı olup
olmadığı ve sperm kalitesi hakkında bilgi sağlar. Spermiyogram kullanımında oluşan sınırlamaların başında tecrübeli personel ihtiyacı ve özel ekipman gerekliliği gelir. İnfertil değerlendirmesinde kullanılan diğer bir yöntemse kan numunesi ile hormonal değerlendirmedir. Hormonal değerlendirmede spermatogenezin başlangıcı olarak folikül uyarıcı hormon (FSH), luteinizan hormon (LH) ve testosteron belirteçleri kullanılır. Spektroskopik analiz yöntemleri, ışığın maddeyle olan etkileşimi sonucu oluşan titreşimin meydana getirdiği soğurma ile numunenin kimyasal özgüllüğü hakkında bilgi sağlar. Bu tez çalışması, verici tarafından gönderilen 1-20 µm dalga boyu arasındaki kızılötesi ışığın numunedeki organik bileşenlerle etkileşimi sonucu alıcı üzerinde 600 cm1 - 4000 cm-1 aralığında oluşan gerilim bilgisini takip etmektedir. Vericinin sürme akımının kademeli olarak değişimi enerjide de bir artışa sebebiyet vermektedir. Enerjinin artması frekansı artırırken, dalga boyunu azaltır. İnfertil bireylere özgü sperm sayısı ile hormonal belirteç olan FSH ve testosteron miktarını belirlemek için en az 3'er tekrarlı deneyler yapılmıştır. 134 mA- 152 mA arasındaki sürme akımlarına karşı elde edilen alıcı gerilimleri sınıflandırılmış ve sperm miktarı için Ensemble ile sırasıyla %83,3, %88,9, FSH için KNN ile %97,9 ve testosteron için Ensemble ile %68,3, KNN ile sırasıyla %82,9, %85,9 doğruluk bulunmuştur. Elde edilen sonuçlar tasarlanan optik sensörün
infertilite teşhisinde kullanımı açısından umut vaad etmektedir.

Anahtar Kelimeler: Erkek infertilitesi, Moleküler Absorbans, FSH, testosteron, sperm sayısı

Abstract:
Today, infertility is a global health problem with an increasing number of cases. Infertility is defined as the absence of clinical pregnancy after 12 months of unprotected sexual intercourse or due to the reproductive capacity of the person. The gold standard in the diagnosis of male infertility is spermiogram. Spermiogram provides information about whether the person's reproductive system is healthy and sperm quality. The most important limitations in the use of spermiograms are the need for experienced personnel and special equipment. Another method used in infertility evaluation is hormonal evaluation with a blood sample. FSH, LH and testosterone markers are used as the beginning of spermatogenesis in hormonal evaluation. Spectroscopic analysis methods provide information about the chemical specificity of the sample and the absorption caused by the vibration caused by the interaction of light with the substance. This thesis study follows the voltage information generated on the receiver in the range of 600- 4000cm-1 as a result of the interaction of infrared light between 1-20 µm wavelength sent by the transmitter with organic components in the sample. The gradual change of the driving current of the transmitter causes an increase in energy. The increase in energy increases in frequency and decreases in wavelength. At least 3 repetitive experiments were conducted for the sperm count specific to infertile individuals and the amount of hormonal markers FSH and testosterone. Receiver voltages obtained against driving currents between 134-152 mA were classified, and for sperm amount 83.3%, 88.9% with Ensemble, 97.9% with KNN for FSH and 68.3% with Ensemble for testosterone, and 82.9% and 85.9%, with KNN, respectively. The results obtained show promise for the use of the designed optical sensor in the diagnosis of infertility.

Keywords: Male infertility, Molecular Absorbance, FSH, testosterone, sperm count