Hibrit güdümlü mikromotorlar
Hybrid driven micromotors
Yazar: GAMZE ÇELİK ÇOĞAL
Danışman: PROF. DR. AYŞEGÜL ÖKSÜZ ; PROF. DR. VENKAT R. BHETHANABOTLA
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Akustik dalga = Acoustic wave ; Meme kanseri =   ; Moleküler motorlar = Molecular motors ; Nanotüp = Nanotube

Özet:
Bu tez çalışmasında kimyasal-akustik hibrit güdümlü poli(3,4-etilendioksitiyofen)/Platin (PEDOT/Pt) ve Altın/Platin (Au/Pt) mikromotorları, akustik-manyetik Altın/Nikel (Au/Ni) mikrotelleri şablon destekli elektrokimyasal yöntem ile sentezlenmiştir. 
Kimyasal-akustik güdümlü PEDOT/Pt tübüler mikromotorlarının hareketi, hidrojen peroksit katalizi tarafından üretilen kimyasal güç ve yüzey akustik dalgaları (SAW) tarafından üretilen akustik güç altında karakterize edilmiştir. Öngörülen mikromotorun hızı, peroksit yakıt derişimi, SAW alan kuvveti ve SAW frekansının bir fonksiyonu olarak teorik çalışmalarla incelenerek deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Kimyasal-akustik hibrit güdümlü Au/Pt tübüler mikromotorlarının peroksit yakıt ortamındaki hareketleri SAW alan etkisi altında analiz edilmiştir. Au/Pt  mikromotorların SAW akışı açık/kapalı koşullarında, yüzey aktif madde çeşidine ve derişimine bağlı olarak hızlarındaki değişiklikler incelenmiştir. Ayrıca hibrit güç altında farklı yüzey aktif maddeleri için motorun hızının değişimini anlamak amacıyla teorik bir model geliştirilmiştir. Au/Pt mikromotorları önemli bir kanser biyobelirteci olan mikroRNA-21'in (miRNA-21), akustik akış sistemine dayalı hızlı ve hassas tespiti üzerine çalışılmıştır. Au/Pt mikromotorlarının, SAW akışı varlığı ve yokluğu için floresan şiddetindeki değişime bağlı olarak hesaplanan en düşük tespit limitleri sırası ile 0.41 nM ve 0.19 nM olarak hesaplanmıştır. Manyetik-akustik hibrit güdümlü Altın/Nikel (Au/Ni) tel şeklindeki mikromotorların hızları manyetik alan altında hem akustik varlığında hem de yokluğunda motorların hızları incelenmiştir. Ayrıca Au/Ni mikromotorlarının artan akustik alan gücüne karşılık hibrit sistemdeki hızlarındaki değişim incelenmiştir. Au/Ni mikrotellerine uygulanan akustik alanın hızlarındaki değişimi anlamak amacıyla teorik bir model geliştirilmiştir. Bu çalışmada mikromotorların biyomedikal uygulaması, miRNA-21'in hızlı ve hassas tespiti üzerine çalışılmıştır.

Abstract:
In this thesis, chemical-acoustic hybrid driven poly (3,4-ethylenedioxythiophene)/Platinum (PEDOT/Pt) ve Gold/Platinum (Au/Pt) micromotors, acoustic-magnetic Gold/Nickel (Au/Ni) microwires were synthesized by template-supported electrochemical deposition method. 
The movement of chemically-acoustic driven PEDOT/Pt tubular micromotors has been characterized under the chemical power generated by hydrogen peroxide catalysis ve the acoustic power generated by surface acoustic waves (SAW). Predicted micromotor propulsion as a function of peroxide fuel concentration, SAW field strength ve SAW frequency were supported by theoretical model ve compared with experimental data. The motions of the chemical-acoustic hybrid driven Au/Pt tubular micromotors in the peroxide fuel media were analyzed under the SAW field effect. The changes in the speed of the micromotors were investigated depending on the type ve concentration of surfactants in the presence ve absence of SAW streaming. In addition, a theoretical model has been developed to understve the change of micromotor speed for different surfactants under hybrid power. Au/Pt micromotors have been studied on the fast ve sensitive detection of microRNA-21 (miRNA-21), an important cancer biomarker, based on acoustic streaming system. In addition, low detection limits of Au/Pt micromotors   for the presence ve absence of SAW streaming based on the change in fluorescence intensity were calculated as 0.41 nM ve 0.19 nM, respectively. The speeds of the micromotors of a magnetic-acoustic hybrid driven Gold/Nickel (Au/Ni) were investigated under the magnetic field, both in the presence ve absence of acoustic field. In addition, the changes in the speed of Au/Ni micromotors in the hybrid system due to the increasing acoustic field strength were examined. Biomedical applications of Au/Ni micromotors successfully in this study are rapid ve sensitive detection of an important cancer biomarker microRNA-21.