dc.contributor.advisor | Şimşek, Telem | |
dc.contributor.author | Keleş, Mervenur | |
dc.date.accessioned | 2024-10-14T12:56:44Z | |
dc.date.issued | 2024-01 | |
dc.date.submitted | 2024-01-17 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11655/35942 | |
dc.description.abstract | Magnetic hyperthermia applications demand precise temperature control within the
targeted region to safeguard the well-being of surrounding healthy tissues during cancer
treatments.To achieve this objective, a temperature control mechanism can be
implemented based on the heating properties of magnetic nanoparticles, which is called
auto-control magnetic hyperthermia. This can be accomplished by utilizing magnetic
materials that undergo a first-order phase transition around the Curie temperature. LaFeSi
compounds, well-known for their magnetocaloric applications, have the potential to be
employed as a material for auto-control magnetic hyperthermia therapy applications.
However, Curie point of LaFeSi compound is significantly lower than the necessary
temperature required to eradicate cancerous cells. In this thesis, we studied on a method
to elevate the Curie temperature of LaFeSi compounds to points adequate for inducing
protein denaturation in cancer cells through heating, achieved by hydrogenation of the
compound. For this purpose, LaFe11.57Si1.43 ingots are initially fabricated using the arc-melting technique. Subsequently, the compounds exposed to high-temperature heating
for several days to ensure homogenization. Samples are then hydrogenated under 5 bar
H2 atmosphere using a Sievert-type apparatus. Following this, the samples are annealed
under vacuum conditions for varying durations to fine-tune the Curie temperature of the
compounds. Samples are also mechanically milled to obtain nanoparticles.
The Curie temperature is succesfully tuned from 200 K to 341 K by changing the H
amount in LaFe11.57Si1.43Hy compounds. The LaFe11.57Si1.43H1.41 samples with cubic
NaZn13-type structure, demonstrated efficient heating capabilities. Remarkably, the
samples retain 1st-order magnetic phase transition characteristics and cease heating
around 50 °C when subjected to an alternating magnetic field. The specific absorbtion
rate is therapeutically significant, 10.9 W/g at an applied field of 26 kA/m and a frequency
of 300 kHz. Given these exceptional properties, LaFeSiH compounds emerge as
promising candidates for deployment as therapeutic materials in cancer treatment. | tr_TR |
dc.language.iso | en | tr_TR |
dc.publisher | Fen Bilimleri Enstitüsü | tr_TR |
dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | tr_TR |
dc.subject | Auto-control hyperthermia | tr_TR |
dc.subject | 1st-order Curie phase transition | tr_TR |
dc.subject | LaFeSiH compound | tr_TR |
dc.subject | Magnetic nanoparticles | tr_TR |
dc.subject | Otokontrol hipertermi | tr_TR |
dc.subject | 1. dereceden Curie faz geçişi | tr_TR |
dc.subject | LaFeSiH bileşiği | tr_TR |
dc.subject | Manyetik nanoparçacıklar | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Fizik mühendisliği | tr_TR |
dc.subject.lcsh | Fizik mühendisliği | tr_TR |
dc.title | Auto-Control Hyperthermia Applications of Lafesih Nanoparticles With First-Order Phase Transition | tr_TR |
dc.title.alternative | Birinci Dereceden Faz Geçişine Sahip Lafesih Nanoparçacıklarının Oto-Kontrol Hipertermi Uygulamaları | tr_TR |
dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | tr_TR |
dc.description.ozet | Manyetik hipertermi ile kanser tedavisinde, tümör çevresindeki sağlıklı dokuların
güvenliği için hedeflenen bölgedeki sıcaklığın kontrol altına alınmasına ihtiyaç vardır.
Bunu sağlamak için, manyetik nanoparçacıkların ısıtma mekanizmalarına dayalı bir
sıcaklık kontrolü yapılabilir. Otokontrol manyetik hipertemi olarak adlandırılan bu olgu,
Curie sıcaklığı 1. dereceden faz gösteren manyetik malzemeler kullanılarak
gerçekleştirilebilir. Manyetokalorik uygulamalarıyla bilinen 1. Dereceden geçişe sahip
LaFeSi bileşikleri, otokontrol manyetik hipertermi uygulamaları için yüksek potansiyele
sahiptir. Ancak LaFeSi bileşiğinin Curie sıcaklığı, kanserli hücreleri yok etmek için
gereken sıcaklıktan çok daha düşüktür. Bu tezde, LaFe11.57Si1.43 bileşiğinin Curie
sıcaklığını kanser hücrelerinde protein denatürasyonunu gerçekleştirecek sıcaklıklara
yükseltmek için, bileşiğe H katkılaması üzerine çalışıldı. Bu amaçla, yığın LaFeSi bileşiği
ark eritme tekniği kullanılarak üretildi. Daha sonra homojenizasyon için bileşiklere
yüksek sıcaklıkta ısıl işleme uygulandı. Daha sonra örneklere Sievert tipi cihaz
kullanılarak, 5 bar H2 atmosferinde hidrojen katkılandı. Ardından örnekler, Curie sıcaklıklarının değiştirilmesi amacıyla vakum koşulları altında değişen sürelerde tavlandı.
Ardından örnekler mekanik öğütme ile nanoboyuta küçültüldü.
Sonuçlar hidrojen katıkılaması ile örneklerin Curie sıcaklığının 200 K ila 341 K arasında
başarılı bir şekilde değiştirilebildiğini gösterdi. İyi ısıtma verimi sergileyen kübik NaZn13
tipi LaFe11.57Si1.43H1.41 örneğin, alternatif manyetik alan altında 50 °C civarında 1.
dereceden faz geçiş özelliğini koruyarak ısıtmayı kendiliğinden durduğunu gözlendi. 26
kA/m şiddetli ve 300 kHz frekansında uygulanan manyetik alan varlığında, örneğin öz
soğurma oranı 10,90 W/g olarak hesaplandı. Bu özellikleriyle üretilen LaFeSiH
bileşiklerinin otokontrol manyetik hipertermi uygulamaları için yüksek potansiyele sahip
olduğu belirlendi. | tr_TR |
dc.contributor.department | Nanoteknoloji ve Nanotıp | tr_TR |
dc.embargo.terms | Acik erisim | tr_TR |
dc.embargo.lift | 2024-10-14T12:56:44Z | |
dc.funding | Yok | tr_TR |