Osteoporoz evde test cihazı ve ilaç dağıtım sistemi tasarımı
Design of osteoporosis home test instrument and drug delivery system
Yazar: ZAID HUSHAM DAHHAM ALSAWAF
Danışman: PROF. DR. FATMA KANDEMİRLİ
Kastamonu Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2022
Konu: Biyomühendislik = Bioengineering ; Biyoteknoloji = Biotechnology ; Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Benzimidazoller = Benzimidazoles ; Biyomedikal geliştirme = Biomedical enhancement ; Biyomedikal teknoloji = Biomedical technology ; Biyomedikal uygulamalar = Biomedical applications ; Biyoçip = Biochip ; Gauss ağ modeli = Gaussian network model ; Kalsiyum = Calcium ; Osteoporoz = Osteoporosis ; Termodinamik = Thermodynamics ; İlaç dağıtım sistemleri = Drug delivery systems

Özet:
Kırk bir tane benzimidazol türevinin kuantum kimyasal çalışması, yoğunluk fonksiyonel teorisinde B3LYP fonksiyoneli ile (6-311g(d,p)ve 6-311g(2d,2p) baz setleri kullanılarak enerji ve kuantum kimyasal parametreleri gaz ve su fazında hesaplanmıştır. Sıcaklığın, moleküle etkisini incelemek için, gaz fazındaki bileşikler üzerinde termodinamik özellikler (entalpi, entropi, ısı kapasitesi ve korelasyon özellikleri) açıklanmıştır. Öte yandan, baz set olarak B3LYP ve 6-31G** teori seviyesi kullanılarak araştırılan bileşikler arasındaki en aktif moleküllerden biri olan ((4-Bromo-7-metoksi-1-(2-metoksietil)-5-{[3- (metilsülfonil)fenil]metil}-2-[4-(propan-2-))il) fenil]-1H-1,3 benzotiyazol) ile nanokafesler
ve nanotüplerlar arasında algılama ve adsorbe etme yeteneği üzerinde çalışmalar yapıldı. Seçilen ilaç molekülünde, molekülün (Br, N8, N9, N58, O35, O42 ve S) aktif bölgeleri ile nanotüp ve nanokafesler ve nanotüpler arasındaki etkileşim çalışıldı. Hesaplanan sonuçlara göre, ilaç molekülü ve nanokafesler ve nanotüpler arasında fark edilir bir etkileşimi olmaktadır; bu nanokafesler ve nanotüplerin benzimidazol için bir ilaç dağıtım aracı olarak umut verici bir aday olabileceği anlamına gelir. Son bir aşama olarak, plazmayı tam kan örneğinden ayırmak ve bir serum kalsiyum testi
gerçekleştirmek için basit özelliklere sahip bir mikroakışkan PDMS biyoçipi önerilmiştir. Deneysel sonuçlar ile sıradan yöntemlerden alınan sonuçlar arasında yapılan karşılaştırmada, bunların aralarında küçük bir fark olduğu görülmüştür.

ANAHTAR KELİMELER: Tıp elektroniği, İlaç dağıtım sistemi, Biyoçip, Gaussian09, Osteoporoz, Kalsiyum, Termodinamik, Benzimidazol

Abstract:
Quantum chemical study of forty one benzimidazole derivatives, energy, and quantum chemical parameters were calculated in gas and water phase by using B3LYP functional in density functional theory and base sets (6-311g(d,p) and 6-311g(2d,2p). Thermodynamic properties (enthalpy, entropy, heat capacity, and correlation properties) are explained on the gas phase compounds in order to examine the effect of temperature on the molecule. On the other hand, studies were carried out on the sensing and adsorbing ability between a selected nanocages and nanotubes with one of the most active molecules ((4-Bromo-7- methoxy-1-(2-methoxyethyl)-5-{[3-(methylsulfonyl) phenyl] methyl}-2-[4-(propane-2-)) yl) phenyl]-1H -1,3-benzothiazole). The interaction between active sites N8, N9, N58, O35, O42, and S) and these nanocages and nanotubes.
According to the calculated results, there is a noticeable interaction between the drug molecule and the nanoparticles; these nanoparticles could be a promising candidate for benzimidazole as a drug delivery vehicle. As a final step, a microfluidic PDMS biochip with simple features has been proposed to separate the plasma from the whole blood sample and perform a serum calcium test. A comparison between the experimental results and those from ordinary methods showed a slight difference.

KEYWORDS: Medical electronics, Drug delivery system, Biochip, Gaussian09, Osteoporosis, Calcium, Thermodynamics, Benzimidazole