Normal, kanserli ve diabetli kan ve idrar örneklerinin metabolit pik yarı genişliğinden NMR T2 durulmasının saptanması
Determination of NMR T2 relaxation from linewidths of metabolite peaks of healthy, cancerous ans diabetic blood and urine samples
Yazar: ZÜHAL TAĞU
Danışman: PROF. DR. ALİ YILMAZ
Batman Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Biyofizik = Biophysics
Dizin: Kan = Blood ; Manyetik rezonans spektroskopi = Magnetic resonance spectroscopy ; Metabolitler = Metabolites ; Neoplazmlar = Neoplasms

Özet:
Günümüz NMR makinelerinin yüksek çözünürlük kabiliyeti ve gelişmiş shimming teknikleri, manyetik alan homojenliğini en aza indirmiştir. Buna paralel olarak, NMR pik yarı genişliği ölçümlerinden T2 türetilmesi son yıllarda daha yaygın hale gelmiştir. Bu nedenlerle, sağlıklı ve hastalıklı vakaların NMR pik yarı genişliği karşılaştırmaları NMR, MRS ve MRI'nin tıbbi uygulamaları için klinik öneme sahip olabilirBu tezin amacı, sağlıklı ve kanserli kan ve idrar örneklerine ait metabolit piklerinin NMR pik yarı genişliklerini hesaplamak ve bu genişliklerden T2 durulma zamanlarını türetmektir.
Bu çalışmada kullanılan 29 kanserli, diabetli ve normal kan ve de 29 kanserli, diabetli ve normal idrar numuneleri Diyarbakır'daki Memorial Hastanesinin kadın-doğum ve Onkoloji Birimlerinden temin edildi.  Örnekler -20 derecede muhafaza edildi.  Ölçümler esnasında örnekler oda sıcaklığında çözdürüldü.  NMR ölçümlerinden önce kan örneklerinin her birinden alınan 0.02 mL sıvı, 0.98 mL D2O' ya ayrı ayrı eklenerek örnekler hazırlandı. İdrar deneylerinde ise bu oranlar 0.06mL idrar ve 0.94 mL D2O olarak seçildi. Bu şekilde hazırlanan karışımlar çapı 5 mm olan NMR tüplerine transfer edildi. Çizgi genişliği ölçümünde kullanılan pikler 400 MHz BRUKER AVENCE NMR cihazı ile elde edildi. Ölçümlerde 90 derece pulsu ve 16 tarama kullanıldı. Prob sıcaklığı (20 ±1)oC de sabit tutuldu. 
Kan Pikleri:  Geniş kan pikleri 0.9 ppm, 1.2 ppm ve 2.8 ppm  de çıkmakta ve pik yarı genişliği 0,1 ppm civarında olmaktadır.Dar kan pikleri ise 2.4, 3.4 ve 3.6 ppm değerlerinde ortaya çıkmakta ve pik yarı genişliği 0,01 ppm civarında olmaktadır. Diğer ppmlerde çıkan pikler orta genişlikte piklerdir ve yarı genişliği ortalama 0.05 ppm civarındadır. Dar ve geniş pik yarı genişlikleri gruptan gruba değişmezken, orta büyüklükteki pik genişlikleri gruptan gruba değişkenlik gösterebilmektedir.
İdrar Pikleri: Tüm idrar piklerinin yarı genişliği 0.02 ppm civarındadır. Bu pikler tüm gruplar için , 0.9-0.1 ppm, 2.1 ppm, 2.9ppm ve 3.9 ppm değerlerinde ortaya çıkmaktadır. 3.15 ppm de ortaya çıkan pik diabet grubunda daha sıklıkla görülmektedir. 3.3ppm, 3.6ppm, 5.1 ppm ve 5.6 ppm pikleri,  farklı gruplarda ya ortaya çıkmamakta ya da  seyrek olarak ortaya çıkmaktadır. 
Su baskılama teknikleri kullanılmadan yapılan bu çalışma özellikle idrar örneklerinde yapılan çizgi genişliği ölçümlerinin normal ve hastalıklı durunları ayırt etme potansiyeli taşıdığını göstermektedir.

Abstract:
The resolution capability and advanced shimming techniques of today's high field NMR machines have minimized magnetic field homogeneity. In parallel, the derivation of T2 from NMR peak half-width measurements has become more common in recent years. For these reasons, NMR peak half-width comparisons of healthy and diseased cases may be of clinical importance for the medical applications of NMR, MRS and MRI. The aim of this thesis is to calculate the NMR peak half-widths of the metabolite peaks of healthy and cancerous blood and urine samples and to derive T2 relaxation times from these widths.
29 cancer, diabetic and normal blood samples and 29 cancer, diabetic and normal urine samples used in this study were obtained from the Obstetrics and Gynecology Units of Diyarbakır Memorial Hospital. Samples were stored at -20 degrees. During the measurements, the samples were thawed at room temperature. Before NMR measurements, the mixture was obtained by adding 0.02 mL of fluid to 0.98 mL of D2O of each blood sample and 0.06 mL of each urine sample to 0.94 mL of D2O. Each mixture was transferred to 5 mm diameter NMR tubes. NMR measurements were performed using a 400 MHz BRUKER AVENCE NMR spectrometer and a single pulse sequence (90 degree pulse application). 16 scans were selected for each measurement. The measurements were carried out at (20 ± 1)oC.
Blood Peaks: Large blood peaks occur at 0.9 ppm, 1.2 ppm and 2.8 ppm and the peak half width is around 0.1 ppm. Narrow blood peaks appear at 2.4, 3.4 and 3.6 ppm values and the peak half width is around 0.01ppm. The peaks in other ppm are medium-wide peaks and the half width is around 0.05 ppm on average. While narrow and wide peak half widths do not change from group to group, medium peak widths may vary from group to group.
Urine Peaks: Half width of all urine peaks is around 0.02 ppm. These peaks occur at 0.9-0.1 ppm, 2.1 ppm, 2.9ppm and 3.9 ppm values for all groups. The peak at 3.15 ppm is more common in the diabetes group. Peaks of 3.3ppm, 3.6ppm, 5.1ppm and 5.6ppm either do not occur in different groups or occur infrequently.
This study, which was carried out without using water-suppression techniques, shows that line width measurements, especially in urine samples, have the potential to distinguish between normal and diseased states.