Hareketli ortamlar için sensör akış hücresi geliştirilmesi
Developing sensor flow cells for flowing environments
Yazar: ERCAN ASLAN
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM IŞILDAK
Yıldız Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomühendislik Ana Bilim Dalı / Biyomühendislik Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Bilim ve Teknoloji = Science and Technology ; Biyomühendislik = Bioengineering

Özet:
Mikroelektronik çipler için 1950 li yıllarda geliştirilen litografi tabanlı mikro teknolojinin 
icadından sonra, bu sistemlerin sıvı ve gaz akışında da kullanılabileceği fark edilmiştir. 
Mikro ölçek mertebesinde kullanılan yapılarla ilk mikro basınç sensörü 1966 yılında 
geliştirilmiştir. İlerleyen yıllarda mikro ölçekte yapıların daha da küçülmesi ile mems 
teknolojisi buna bağlı olarak çip üstü laboratuvar teknolojisi gelişme sağlamıştır. Mikro 
pompa, valf sistemleri, mikro elektronik ve mikro sensör yapıları sayesinde daha küçük 
daha gelişmiş cihazların geliştirilmesine olanak sağlamıştır. Geliştirilen bu yapılar belli bir 
plan doğrultusunda kullanıldığı zaman mikrolitre metrebesinde çalışan malzeme 
sarfiyatı düşük, hızlı ve güvenilir sonuçlar üretebilen tam veya yarı otomatik sistemleri 
meydana getirmiştir.
Bu çalışmada, geleneksel çip-üstü-laboratuvar komponentlerinden modüler olarak 
pompa ve valf komponentlerinin geliştirilmesi sağlanmıştır. Değişik dipollere sahip 
moleküller üzerinde su, etil alkol, izopropil alkol, aseton gibi çözücülerin yapıya etkisi sıvı 
akşındaki etkileri incelenmiştir. Bunun yanında benzen, hexan, toluen gibi apolar 
çözücülerin malzeme üzerindeki etkileri incelenmiştir. Polar çözücülerdeki pH ve sıcaklık 
değerlerinin değişimi sonucu olası etkileri incelenip değerlendirilmiştir. Bunun 
sonucunda elde edilen parametreler ile tekniğin otomasyona uygunluğu kontrol 
edilmiştir.

Anahtar kelimeler: Çip üstü laboratuvar, mikro akışkanlar, sensörler, kontrol teknolojisi

Abstract:
After the invention of lithography-based micro technology developed for 
microelectronic chips in the 1950s, it was realized that these systems could also be used 
in liquid and gas flow. The first micro pressure sensor was developed in 1966 with 
structures used on the micro scale. In the following years, with the shrinking of microscale structures, mems technology has improved accordingly, laboratory technology on 
chip. Thanks to the micro pump, valve systems, micro electronics and micro sensor 
structures, it has allowed the development of smaller and more advanced devices. 
When these developed structures are used in accordance with a certain plan, full or 
semi-automatic systems that operate in microliter meters with low material 
consumption and produce fast and reliable results have created.
In this study, modular pump and valve components were developed from traditional onchip-laboratory components. The effects of solvents such as water, ethyl alcohol, 
isopropyl alcohol, acetone on the molecules with different dipoles on the structure and 
their effects on the liquid flow were investigated. In addition, the effects of apolar 
solvents such as benzene, hexane and toluene on the material were investigated. The 
possible effects of the changes in pH and temperature values in polar solvents were examined and evaluated. As a result, the compatibility of the technique with automation 
was checked with the parameters obtained.

Keywords: Lab-on-a chip, micro fluids, sensors, control technology