Investigation of the effect of electrode material on antibacterial activity in plasma treatment with dielectric barrier discharge
Dielektrik bariyer deşarjı ile plazma muamelesinde elektrot malzemesinin antibakteriyel aktiviteye etkisinin araştırılması
- Tez No: 781708
- Danışmanlar: DOÇ. DR. UTKU KÜRŞAT ERCAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyomühendislik, Bioengineering
- Anahtar Kelimeler: Antibakteriyel aktivite, Atmosferik soğuk plazma, Dielektrikler, Elektrotlar, Antibacterial activity, Atmospheric cold plasma, Dielectrics, Electrodes
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Plazma, fotonlar, serbest elektronlar, iyonlar, serbest radikaller ve reaktif oksijen/azot türleri (RONS) içeren bir elektrik alanı altında üretilen iyonize olmuş gazdan oluşur. Soğuk atmosferik plazma (CAP), atmosferik basınçta yüksek bir elektrik alanı altında soğuk formda üretilir. CAP, Dielektrik Bariyer Deşarjı (DBD) ve plazma jeti olmak üzere iki yöntem kullanılarak üretilir. DBD yönteminde dielektrik bariyerin yapıldığı elektrot konfigürasyonu, şekli, malzemesi ve maddesi önemlidir. Elektrot tasarımı ve geometrisinin ötesinde, bariyer ve elektrot malzemeleri de deşarjın elektrik gücünü değiştirerek deşarjın reaktivitesini etkileyebilir. CAP uygulamalarında çeşitli sürelerdeki plazma deşarjının, kapasitif direnç ve geçirgenliğe bağlı olarak kullanılan iletken malzemenin iletkenliğindeki bir farklılıktan dolayı değiştiği varsayılmaktadır. Bu nedenle, bu çalışmada, RONS seviyeleri, pH ve RONS türleri gibi önemli ölçüde farklılık gösterebilen fiziksel miktarları ölçmek için, bu çalışmada plazma ile aktifleştirilmiş sular (PAW'ler) üç alternatif elektrot malzemesi (bakır, paslanmaz çelik ve alüminyum) kullanılarak değerlendirilmiştir. Çalışmanın amacı, farklı elektrot malzemeleri kullanılarak yapılan CAP tedavisinin antibakteriyel aktivitesinin, E.coli bakterisinin mikrobiyal inaktivasyon üzerindeki etkisini ve CAP tedavisinin cilt hücreleri üzerindeki biyolojik sonucunu araştırmaktır. Sonuçlar, elektrot malzemelerinin farklılığının CAP tedavisinde RONS miktarı, pH ve antibakteriyel aktivite üzerinde etkili olduğunu ve ZOI sonuçlarına göre çoğu grupta antibakteriyel aktivitenin en yüksek olduğu elektrot malzemesinin paslanmaz çelik olduğu gözlemlendi. CAP tedavisinin antibakteriyel etkinliğinin sonuçları gruplara ayrıldı; doğrudan tedavi ve PAW'ler tarafından. Koloni sayımı sonuçlarına göre E.coli üzerinde antibakteriyel etkinlik açısından en etkili grubun alüminyum elektrot olduğu söylenebilir. Bu nedenle alüminyum elektrot, hücre canlılığı tahlil sonuçları açısından diğerlerine göre en yüksek hücre çoğalma etkisine sahiptir. Bu çalışma, plazma tıbbı alanında yapılan antimikrobiyal çalışmalarda hangi parametrelerin etkili olduğu ve gerekli mikrobiyal inaktivasyon için hangi RONS tiplerinin daha etkili olduğuna bir parametre daha ekleyerek bundan sonraki çalışmalara ışık tutacaktır.
Özet (Çeviri)
Plasma is an ionized gas generated under an electric field that contains photons, free electrons, ions, free radicals, and reactive oxygen/nitrogen species (RONS). Cold atmospheric plasma (CAP) is generated in the cold form under a high electric field at atmospheric pressure. CAP is generated using two methods, Dielectric Barrier Discharge (DBD) and plasma jet. In the DBD method, the electrode configuration, shape, material, and substance from which the dielectric barrier is made are important. Beyond the electrode design and geometry, the barrier and electrode materials can also impact the reactivity of the discharge by modifying the discharge electrical power. Plasma discharge at various durations in CAP applications is hypothesized to alter because of a difference in conductivity of the conductive material utilized depending on capacitive resistance and permittivity. Therefore, in this study, plasma activated waters (PAWs) are evaluated using three alternative electrode materials (copper, stainless steel, and aluminum) to quantify physical quantities that can differ significantly such as RONS levels, pH, and RONS types. The study aims to investigate the effect of the antibacterial activity of CAP treatment using different electrode materials on microbial inactivation of E.coli and the biological outcome of CAP treatment on skin cells. The results revealed that the difference in electrode materials affects the amount of, RONS, pH, and antibacterial activity in CAP treatments, the electrode material with the highest antibacterial activity was observed to be stainless steel according to ZOI results. The results of the antibacterial activity of CAP treatment were divided into groups; direct treatment and by PAWs. According to the colony counting results, it can be said that the aluminum electrode is the most effective group for antibacterial efficacy on E.coli. Therefore, the aluminum electrode has the highest cell proliferation effect compared to others with respect to cell viability assay results. By adding one more parameter to which factors are important in antimicrobial experimentations in the field of plasma medicine, this research will carry light on future studies and which RONS types are more effective for required microbial inactivation.
Benzer Tezler
- Benzalkonium chloride, chlorhexidine, cetrimide ve cetylpyridinium chloride ile kombine edilen geleneksel cam iyonomer simanın antibakteriyel fiziksel ve kimyasal değişimlerinin in-vitro değerlendirilmesi
In-vitro evaluation of the antibacterial activity, physical and chemical properties of conventional glass-ionomer cements containing benzalkonium chloride, chlorhexidine, cetrimide and cetylpyridinum chloride
AYÇA KURT
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2017
Diş HekimliğiKaradeniz Teknik ÜniversitesiPedodonti Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAMER TÜZÜNER
- Tıbbi jeoloji amaçlı modifiye edilmiş Nano-Montmorillonit'in üst-gastrointestinal sistem hastalıklarına neden olan mikroorganizma üzerine etkisinin araştırması
Investigation of the effect of nano-montmorillonite modified for medical geology purposes on microorganism causing upper-gastrointestinal system diseases
SHAHRIYAR KARIMDOUST
Doktora
Türkçe
2022
Jeoloji MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EKREM KALKAN
- Rezin esaslı dental materyallere nanopartikül ilavesinin antibakteriyel etkinliğe ve mekanik özelliklere etkisinin in-vitro olarak araştırılması
Investigation of influence on antibacterial activity and mechanical properties of nanoparticle incorporation in resin based dental materials in vitro
ZEYNEP YEGİN
- Periodontal hastalığa sebep olan periodontal patojenlerin klorhekzidin karbon dot bağlı kitosan nanopartiküller ile antibakteriyel etkinliğinin incelenmesi
Investigation of the antibacterial effectiveness of chlorhexidin carbon dot loaded chi̇tosan nanoparticles agai̇nst periodontal pathogens to cause periodontal disease
KUDRET SARI
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2023
Diş HekimliğiOrdu ÜniversitesiPeriodontoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VAROL ÇANAKÇI
- Metal nanopartikül yüklü bakır sülfürlerin antibakteriyel aktivitesinin araştırılması
Investigation of antibacterial activities of metal nanoparticle-loaded copper sulfides
HACER KURT
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
BiyoteknolojiSelçuk ÜniversitesiBiyoteknoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İMREN HATAY PATIR