Bursa Technical University Institutional Repository
Not a member yet
2618 research outputs found
Sort by
Joint review of the streamflow drought index and standard precipitation index in the Aegean region
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, İnşaat Mühendisliği Ana Bilim DalıSu, yeryüzündeki yaşam ve hidrolojik olaylar döngüsünün devamlılığını sağlayarak tüm canlılara hayat kaynağı olan temel bir maddedir. Dünyada atmosfer, denizler, okyanuslar ve toprak arasında sürekli bir döngüde olan su sonlu bir kaynaktır. Bu açıdan su kıtlığı olarak bilinen kuraklık zaman ve konumdaki su yoksunluğuna bağlı doğal felakettir. Bu felakaketin somut bir tanımı olmamasına rağmen tekrarlayan sulak ve kurak dönemlerin sonuçları bölgesel, ülke ve dünya çapında ekonomik, sosyal ve politik sorunlara neden olmaktadır. Literatür incelendiğinde Türkiyenin batısında bulunan bölgelerde zaman ve mekandaki kuraklığın değerlendirilmesi yeteri kadar kapsamlı ve güncel bir şekilde araştırılmamıştır. Bu nedenle bu çalışmanın hedefleri bölgedeki tarihi kuraklıkları değerlendirmek, meteorolojik ve hidrolojik verileri kullanarak bölgenin kuraklık durumunu güncelleyip, bölgedeki hassas noktaların belirlenmesini sağlamak, bölge için kuraklık değerlendirme haritası hazırlamak ve gelecekteki olası felaketlerin daha doğru değerlendirilebilmesi veya tahmini için gereken mevcut güncellemeleri içerir. Bu çalışmada, Türkiyenin batısında yer alan ve önemli ekonomik, tarihi ve sosyo-kültürel rolü olan Ege Bölgesi'nde kuraklık analizi olarak bilinen ve en yaygın kullanılan yöntemlerden olan akım kuraklık endeksi (SDI) ve standart yağış endeksi (SPI) yöntemleri ile araştırılmıştır. SPI değerleri, Büyük Menderes, Küçük Menderes ve Gediz havzaları üzerindeki 14 meteoroloji istasyonu için 1973-2020 yılları arasındaki yağış kayıtları için hesaplanmıştır. SDI değerleri hesabında ise Çiçekli-Nif, Beşdeğirmenler-Dandalas, Bebekler-Rahmanlar ve Koçarlı-Köprübaşı akım gözlem istasyonlarının 1981-2015 yılları arasındaki aylık toplam akım kayıtları kullanılmıştır. Analizler 1, 3, 6, 12 aylık dönemlerde kuraklık şiddetini ifade eden aralıklar için yapılmıştır. Sonuçlar 1, 3, 6 ve 12 aylık hareketli ortalamalar ile birlikte tüm istasyonlardaki SDI ve SPI endeks değerlerinin benzer sonuçlar gösterdiğini ve çalışmada dikkate alınan süreçler için meteorolojik ve hidrolojik kuraklık bakımından anormal bir durumun olmadığını ortaya çıkarmıştır. Ancak, 1980 ve 2010 yıllarındaki SPI değerlerine bakıldığında,bu yıllarda diğer yıllara oranla daha şiddetli bir kuraklık olduğu görülmüştür. Ayrıca, bazı periyotlarda şiddetli kuraklık dönemleri ortaya çıkmasına rağmen, genel ortalamalar kuraklığın normal kuraklık seviyelerinde seyrettiğini göstermiştir.Water is a basic substance that provides life to all living things by maintaining the cycle of life and hydrological events on earth. It is a finite resource that is in a continuous cycle between the atmosphere, seas, oceans and land on earth. In this respect, drought, known as water scarcity, is a natural disaster due to water deprivation in time and space. Although there is no concrete definition for this disaster, the results of recurrent wet and dry periods cause economic, social and political problems in the region, country and worldwide. When the literature is investigated in details, the evaluation of drought in time and space in the western regions of Turkey has not been studied comprehensively. Therefore, the objectives of this study is to evaluate the historical droughts in the region, updating the drought status of the region using meteorological and hydrological data, determining the sensitive points in the region, preparing a drought assessment map for the region, and current updates required for a more accurate assessment or prediction of possible future disasters. In this study, drought associated the Aegean region, which has an important economic, historical and socio-cultural role in the western Turkey, is investigated through the application of the well-known streamflow drought index (SDI) and standard precipitation index (SPI) method. Therefore, average discharge in the Çiçekli-Nif, Beşdeğirmenler-Dandalas, Bebekler-Rahmanlar and Koçarlı-Köprübaşı stations respectively related to on Gediz, Büyük Menderes and Küçük Menderes basins and the long-term precipitation records from Nazilli, Çeşme, Manisa, Salihli, Muğla, Denizli, Yatağan, Uşak, Güney, İzmir, Selçuk, Sultanhisar, Seferhisar and Kuşadası 14 meteorological stations between 1973 and 2020 (for 47 years) were used. Then SDI and SPI with 1, 3, 6,12 months moving average are acquired to express the drought severity associated with the basins. Results showed that the SPI and SDI values in all of stations together with the 1, 3, 6, and 12-month moving averages depicts similar results and no abnormal situation exists during the study period. However, the SPI values in the 1980s and 2010s showed severe results than the rest of the records. In addition, although severe drought periods were observed in some periods, in genral drought levels were of the normal state
Diversification of dispersants and efficiency analysis
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim DalıDispersantlar, petrolün sudan ayrılması için kullanılan kimyasal maddelerdir. Kısaca sürfaktan ve çözücüden oluşan sıvı karışımlar olarak tariflenebilir. Petrol tabakası üzerine ince damlacık halinde püskürtülerek deniz kirliliğine müdahale çalışmalarında kullanılır. İlk dönemlerde deterjanların kullanılmasıyla başlayan bu süreç her bir petrol sızıntısına müdahale sürecinde daha da geliştirilmiştir. Dünyada çok sayıda dispersant üreticisi bulunmaktadır, kullanımı ise 1966 yıllarına kadar dayanmaktadır. Hızlı ve etkili müdahale imkanı sağlayan kimyasallar olmasının yanında, dispersantların çevreye etkisinin de göz önünde bulundurulması kritik öneme sahiptir. Çevresel etkilerin azaltılmasına ve veriminin arttırılmasına yönelik çevre dostu alternatifler üzerinde çalışmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Bu çalışma; piyasada bulunan dispersantların, çevre dostu alternatiflerini araştırmak amacıyla yapılmıştır. Bununla birlikte, Bitkisel Kökenli Maddenin (BKM'nin) petrol sızıntılarında kullanılması durumundaki dispersiyon verimi piyasada bulunan kimyasal içeriğe sahip bir dispersant ile laboratuvar ortamında karşılaştırılmıştır. Böylece BKM'nin piyasadaki kimyasal içeriğe sahip dispersantlar yerine çevre dostu bir alternatif olması hedeflenmektedir. Laboratuvar çalışmaları; Çevre Koruma Ajansı (EPA) tarafından yayınlanmış yönteme ve Sorial ve diğ. tarafından detaylandırılmış metotlara göre yürütülmüştür. Bu çalışmaların sonucunda dispersant ve BKM için de konsantrasyonu arttıkça dispersiyon verimi de artmaktadır. Bunun yanısıra BKM için konsantrasyon azaldıkça dispersiyon veriminin stabil hale geldiği söylenebilir. Bu durum müdahalede daha az madde kullanımına işaret ederek deniz ekosistemine olumsuz etkilerin azaltılmasına bir ışık tutabilir. Bu da dispersantlar için çevre dostu alternatiflerinin mümkün olabileceğini göstermektedir. Ayrıca bu alternatifler ile en az dispersantlar kadar etkili sonuçlar alınabileceği öngörülmektedir. İncelenen çalışmalarda olduğu gibi BKM için de karıştırma hızlarına karşı dispersiyon veriminin ele alınması maddenin dispersiyonu ile ilgili daha fazla bilgi verecektir. BKM ile yürütülen laboratuvar çalışmaları farklı tipte petroller ile devam ettirilerek çevre dostu alternatiflerin geliştirilmesi sağlanabilir ve çevre dostu alternatiflerin verimine ilişkin sonuçlar doğrulanabilir. Dispersantların laboratuvardaki verimini ölçmek sahadakinden daha kolay olsa da laboratuvar testlerinin, acil durum müdahalesi kapsamında baskı ve kriz ortamının gerçek koşullarını temsil etmemesi kaçınılmazdır. Benzer çalışmaların dalga tankı çalışmaları ve deniz denemeleriyle de ele alınması, sürece farklı bir bakış açısı kazandırabilir.Dispersants are chemical substances which used for the dispersion of oil from the water. It can be briefly described as liquid mixtures consisting of surfactant and solvent. These are applied by spraying as fine droplets on the oil layer at the sea surface in marine pollution. This process, which beginning with the use of detergents, was further developed during the response to each oil spill. There are many dispersant producer in the world, and using dates back to 1966. Moreover, using the chemical that respond promptly and effectively, also it is critical to consider the environmental impact of dispersants to the receiving environment. There is a need for research on eco-friendly alternatives to reduce environmental impacts and increase efficiency. This study; conducted to explore eco-friendly alternatives for available dispersants in global market. However, the dispersion efficiency of BKM in oil spills was compared with a commercially available dispersant at the laboratory. Thus, BKM is aimed to be an eco-friendly alternative to dispersants contain from several chemicals in the global market. Laboratory studies conducted according to the published method by EPA and Sorial et al. As a result of these studies, as the concentration of dispersant and BKM increases, the dispersion efficiency also increases. In addition, it might be said that the dispersion efficiency becomes stable as the concentration decreases for BKM. This may shed light on reducing the negative impacts on the marine ecosystem by pointing to less substance use in the response. This shows that eco-friendly alternatives for dispersants are possible. Besides, predicted that these alternatives can provide results that are at least as effective as dispersants. Considering the dispersion efficiency against mixing speeds for BKM, as in the studies reviewed, shall give more information about the dispersion of the substance. The laboratory studies carried with BKM can be continued with various types of oil, for eco-friendly alternatives and improve the results regarding the efficiency of these alternatives can be verified. Although it is easier to monitor the efficiency of dispersants in the laboratory than in the working sites, it is inevitable that laboratory tests do not represent the real conditions of the pressure and crisis environment within the scope of emergency response. Addressing similar studies with wave tank studies and sea trials may provide a different perspective to the process
Dynamic analysis of viscoelastic functionally graded porous thick beams under pulse load
No full textDue to the significant effect of porosity on the mechanical response of functionally graded (FG) structures, this paper presents a comprehensive model to investigate the vibration response of FG porous thick beam under the dynamic sine pulse load including the damping effect by using adopted finite element model, for the first time. The multilayer thick beam is modeled as two-dimensional plane stress problem. The distribution of material gradation through the graded layer is described by the power law function, and the porosity is depicted by three different distributions (i.e., symmetric-distribution, X-distribution and O-distribution). The damping effect is included in the model by using the Kelvin-Voigt viscoelastic constitutive model. Constitutive equations, gradation and porosity functions are described in detail. Forced motion equations are derived by using Lagrange energy principles. Twelve-node 2D plane element with 3 x 3 integration points is proposed to discretize the beam and get the element matrices and force vectors. The numerical time integration method of Newmark is proposed to solve the system numerical and get the displacement response of the structure. Effects of layer stacking sequence, material gradation index and porosity parameter on the dynamic's response of thick FG porous damped beam are presented. The presented mathematical model is useful in analysis and design of nuclear, marine, vehicle and aerospace structures those manufactured from functionally graded materials
Observations on Scolytinae (Col.: Curculionidae) species in Bursa Forest Enterprise Management stands
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Orman Mühendisliği Ana Bilim DalıBursa Orman İşletme Müdürlüğü'ne bağlı ormanlarda kabuk böceği türlerini ve önemli türlerin biyolojilerini tespit etmek amacıyla yapılan bu çalışma 2021 yılında gerçekleştirilmiştir. Bu amaçla Bursa Orman İşletme Müdürlüğü sınırlarında zararın yoğun olarak görüldüğü 10 adet deneme sahası alınmıştır. Çalışmalar deneme sahalarında periyodik olarak gerçekleştirilirken, diğer taraftan kabuk böceği türlerini ve doğal düşmanlarını tespit etmek amacıyla işletme müdürlüğüne bağlı sahalarda tarama çalışmaları yürütülmüştür. Bu kapsamda alanlara tuzak ağaçları tesis edilmiştir. Üretim bölmelerinde bekleyen orman emvalleri ve dikili kuru ağaçlarda gözlemler yapılmıştır. Önemli kabuk böceği türlerinin ergin uçuş periyodunu ve popülasyon yoğunluklarını belirlemek amacıyla feromon tuzakları kullanılmıştır. Çalışma sonucunda 40 adet Scolytinae türü tespit edilmiştir. Bu türler; Hylastes angustatus (Herbst), Hylastes ater (Paykull), Hylastes attenuatus (Erichson), Hylastes linearis (Erichson), Hylurgops palliatus (Gyllenhal), Hylurgus ligniperda (Fabricius), Hylurgus micklitzi Watchtl, Tomicus destruens (Wollaston), Tomicus minor (Hartig), Tomicus piniperda (Linnaeus), Phloeosinus armatus (Reitter), Carphoborus minimus (Fabricius), Cryphalus piceae (Ratzeburg), Ernoporicus fagi (Fabricius), Crypturgus numidicus (Ferrari), Dryocoetes villosus (Fabricius), Taphrorychus ramicola (Reitter), Taphrorychus villifrons (Dufour), Ips acuminatus (Gyllenhal), Ips mannsfeldi (Wachtl), Ips sexdentatus (Boerner), Orthotomicus erosus (Wollaston), Orthotomicus longicollis (Gyllenhal), Orthotomicus pinivorus (Schedl), Pityogenes bistridentatus (Eichhoff), Pityogenes calcaratus (Eichhoff), Pityokteines curvidens (Germar), Pityokteines spinidens (Reitter), Pityokteines vorontzowi (Jacobson), Scolytus amygdali (Guérin-Méneville), Scolytus intricatus (Ratzeburg), Scolytus kirschii kirschii (Skalitzky), Scolytus rugulosus (P.W.J. Müller), Scolytus scolytus (Fabricius), Anisandrus dispar (Fabricius), Xyleborinus saxesenii (Ratzeburg), Xyleborus eurygraphus (Ratzeburg), Xyleborus monographus (Fabricius), Trypodendron lineatum (Olivier), Trypodendron signatum (Fabricius)'dur. Tespit edilen kabuk böceklerinin avcısı olarak ise 25 adet tür tespit edilmiştir. Bu türler Synuchus vivalis (Illiger), (Col.: Carabidae), Clerus mutillarius (Fabricius), Opilo taeniatus (Klug), Thanasimus formicarius (Linnaeus), Trichodes apiarius (Linnaeus), (Col.: Cleridae), Aulonium ruficorne (Oliver), (Col.: Colydiidae), Anthrenus scrophulariae (Linnaeus), Trogoderma angustum (Solier), Trogoderma glabrum (Herbst), (Col.: Dermestidae), Ampedus cinnaberinus (Eschscholtz), (Col.: Elateridae), Cylister angustatus (Hoffmann), (Col.: Histeridae), Cylister elongatus (Thunberg), (Col.: Histeridae), Cylister filiformis (Erichson), (Col.: Histeridae), Rhizophagus depressus (Fabricius), Rhizophagus dispar (Paykull), (Col.: Monotomidae), Ipidia binotata (Reitter), (Col.: Nitidulidae), Hypnogyra angularis (Ganglbauer), Megalinus scutellaris (Fauvel), Tachinus sp. (Col.: Staphylininae), Corticeus fraxini (Kugelann), Corticeus linearis (Fabricius), Corticeus pini (Panzer), (Col.: Tenebrionidae), Nemosoma elongatum (Linnaeus), (Col.: Trogossitidae), Temnochila caerulea (Olivier), (Col.: Trogossitidae), Dichrostigma flavipes (Stein), (Rap.: Raphidiidae)'dir.This study, which was carried out in order to determine the bark beetle species and the biology of important species in the forests of Bursa Forest Enterprise Management, was carried out in 2021. For this purpose, ten study areas were taken within the borders of Bursa Forest Enterprise Management, where the damage was intense. While the studies were carried out periodically in the study areas, on the other hand, surveying were carried out in the fields affiliated to the directorate to detect bark beetle species and their predators. In this context, trap trees were prepared in the areas. Observations were made on forest properties, snags and downed woody material standing in production areas. In order to determine the adult flight period and population densities of important bark beetle species, pheromone traps were used. As a result of the study, 40 Scolytinae species were identified. These species are; Hylastes angustatus (Herbst), Hylastes ater (Paykull), Hylastes attenuatus (Erichson), Hylastes linearis (Erichson), Hylurgops palliatus (Gyllenhal), Hylurgus ligniperda (Fabricius), Hylurgus micklitzi Watchtl, Tomicus destruens (Wollaston), Tomicus minor (Hartig), Tomicus piniperda (Linnaeus), Phloeosinus armatus (Reitter), Carphoborus minimus (Fabricius), Cryphalus piceae (Ratzeburg), Ernoporicus fagi (Fabricius), Crypturgus numidicus (Ferrari), Dryocoetes villosus (Fabricius), Taphrorychus ramicola (Reitter), Taphrorychus villifrons (Dufour), Ips acuminatus (Gyllenhal), Ips mannsfeldi (Wachtl), Ips sexdentatus (Boerner), Orthotomicus erosus (Wollaston), Orthotomicus longicollis (Gyllenhal), Orthotomicus pinivorus (Schedl), Pityogenes bistridentatus (Eichhoff), Pityogenes calcaratus (Eichhoff), Pityokteines curvidens (Germar), Pityokteines spinidens (Reitter), Pityokteines vorontzowi (Jacobson), Scolytus amygdali (Guérin-Méneville), Scolytus intricatus (Ratzeburg), Scolytus kirschii kirschii (Skalitzky), Scolytus rugulosus (P.W.J. Müller), Scolytus scolytus (Fabricius), Anisandrus dispar (Fabricius), Xyleborinus saxesenii (Ratzeburg), Xyleborus eurygraphus (Ratzeburg), Xyleborus monographus (Fabricius), Trypodendron lineatum (Olivier), Trypodendron signatum (Fabricius). 25 species were identified as the predators of the bark beetles. These species are; Synuchus vivalis (Illiger), (Col.: Carabidae), Clerus mutillarius (Fabricius), Opilo taeniatus (Klug), Thanasimus formicarius (Linnaeus), Trichodes apiarius (Linnaeus), (Col.: Cleridae), Aulonium ruficorne (Oliver), (Col.: Colydiidae), Anthrenus scrophulariae (Linnaeus), Trogoderma angustum (Solier), Trogoderma glabrum (Herbst), (Col.: Dermestidae), Ampedus cinnaberinus (Eschscholtz), (Col.: Elateridae), Cylister angustatus (Hoffmann), (Col.: Histeridae), Cylister elongatus (Thunberg), (Col.: Histeridae), Cylister filiformis (Erichson), (Col.: Histeridae), Rhizophagus depressus (Fabricius), Rhizophagus dispar (Paykull), (Col.: Monotomidae), Ipidia binotata (Reitter), (Col.: Nitidulidae), Hypnogyra angularis (Ganglbauer), Megalinus scutellaris (Fauvel), Tachinus sp. (Col.: Staphylininae), Corticeus fraxini (Kugelann), Corticeus linearis (Fabricius), Corticeus pini (Panzer), (Col.: Tenebrionidae), Nemosoma elongatum (Linnaeus), (Col.: Trogossitidae), Temnochila caerulea (Olivier), (Col.: Trogossitidae), Dichrostigma flavipes (Stein), (Rap.: Raphidiidae)
Development and validation of multiplex GMO screening test in food, feed and seed
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Gıda Mühendisliği Ana Bilim DalıGenetiği değiştirlmiş organizma (GDO) kısaca modern biyoteknolojik yöntemler kullanılmak suretiyle gen aktarılarak elde edilmiş organizma olarak tanımlanır. GDO'ların ticari olarak üretime başlandığı 1996 yılından günümüze kadar üretim alanları ve miktarları artarak sürmüştür. GDO'ların artışı birçok soruyu ve endişeyi de beraberinde getirmiştir. Dünyada olduğu gibi Türkiye'de de GDO konusu gündemi meşgul etmektedir. Tüketicilerin ilgisini ve merakını çeken bu konu hakkında medyada yer alan tartışmalar tüketicileri etkilemektedir. GDO'ların yaygınlaşması ile birlikte ülkeler kendi mevzuatlarını oluşturmaya başlamışlardır. Türkiye'de de 2010 yılında 5977 Sayılı Biyogüvenlik Kanunu'nun yürürlüğe girmesi ile GDO kontrol analizleri özel ve kamu labaratuvarlarında yapılmaya başlanmıştır. GDO kontrol analizlerinin ilk aşamasında GDO tarama analizi yer almaktadır. Bu analiz sonrasında gerekiyorsa ileri analizlere, yani miktar ve tiplendirme analizlerine gidilir. Bu nedenle ilk aşamanın sağlıklı olması ve doğru sonuç vermesi çok önemlidir. GDO'lu ürünlerin %90'ından fazlasında genetik modifikasyonu gösteren bölgeler 35S promotor, NOS terminator, FMV promotor bölgeleridir. Ticari kitler de genel olarak bu bölgeleri taramak için üretilmiştir. Bu bölgeler tarandığında daha az ileri analize ihtiyaç duyulmaktadır. Ticari kitlerde bu bölgelerin multipleks olarak taranması kullanıma hazır olması kullanıcıya pratiklik sağlamaktadır. Bu nedenle laboratuvarlar tarafından tercih edilmektedir. Ancak ticari tarama kitleri GDO tarama analizlerindeki asıl maliyet kalemini oluşturmaktadır. Özellikle genel olarak laboratuvarlarda kullanılan yurtdışı menşeli kitler GDO analizlerinin yüksek ücretlerle yapılıyor olmasının sebeplerinden biridir. Analiz ücretlerinin yüksekliği GDO analizi yaptırmak durumunda olan müşteriler tarafından zaman zaman şikâyet konusu edilmektedir. Bu çalışma ile GDO tarama analizi için gereken reaktiflerin ayrı ayrı temin edilerek laboratuvar ortamında birleştirilmesi sonucu oluşturulacak tarama testinin ticari kit ile aynı hassasiyet ve doğrulukta yapılmasının sağlanması amaçlanmıştır. Multipleks test materyalinin laboratuvar içi metot olarak hazırlanması ile maliyetin mümkün olduğunca düşürülmesi hedeflenmiştir. Ticari kit olarak satılan test materyali, kullanıma hazır olması nedeni ile yüksek ücretlere mal olmaktadır. Yüksek GDO analiz ücretlerinin düşürülmesi için analiz reaktiflerinin laboratuvar ortamında hazırlanarak kullanılması gerekliliği bu çalışmanın gerekçesini oluşturmuştur. Planlanan bu çalışma sonucunda LOD (tespit limiti) seviyesi 10 DNA kopyası olan hassas ve analiz maliyeti ticari kite oranla daha düşük multipleks GDO tarama testi geliştirilmiştir. Validasyon çalışmalarının da tamamlanması sebebiyle GDO analiz laboratuvarlarında rutin GDO analiz çalışmalarında kullanılabilecektir.Genetically modified organism (GMO) is shortly defined as an organism that is obtained by gene transfer using modern biotechnologic approaches. The production platform and extent of GMOs have been increasing since 1996 when they were first produced. This increment has brought to attention many questions and concerns. As in the world, the GMOs issue occupy the agenda in Turkey. GMOs are highly discussed on media that attracts the attention and curiosity of the consumers. With the spread of GMOs, countries have started to create their own legislation. GMOs control analyzes have been carried out in private and public laboratories in Turkey since the enterance into force of the Biosafety Law No. 5977 in 2010. GMO screening analysis is the first step of the GMO control analysis. After that, if necessary, further analysis, i.e., quantity and typing analysis, is performed. Therefore, it is crucial to obtain accurate results from the screening analysis. Regions showing genetic modification in more than 90% of GMO products are 35S promoter, NOS terminator, FMV promoter regions. Commercial kits are also generally produced to scan these regions. Less further analysis is needed when these regions are scanned. The fact that these regions are scanned as multiplex in commercial kits provides practicality for the user. Therefore, it is preferred by laboratories. 35S promoter, NOS terminator, FMV promoter regions show the genetic modifications in more than 90% of GMO products. Commercial kits are mostly produced to scan these regions. Further analysis are rarely needed when these regions are scanned. Commercial kits provides practicality for the user by allowing multiplex scanning of these regions. Thus, these kits are preferred by the laboratories. On the other hand, commercial screening kits constitute the main cost item in GMO screening analysis. GMO screening kits used commonly in laboratories are imported which cause high cost of these analysis. The high analysis fees may cause customer complaints. This study aimed to create GMO screening test kit which had the same precision and accuracy with the commercial kit by obtaining required reactives separately and combining them under laboratory conditions. Multiplex test material was prepared as an in-house method to reduce the cost as much as possible. The test material sold as a commercial kit costs high fees as being ready to use. The necessity of preparation and usage of test chemicals in laboratory environment in order to reduce the high GMO analysis fees constituted the rationale of this study. As a result of this study, a multiplex GMO screening test with a LOD (limit of detection) level of 10 DNA copies was developed. Moreover, this multiplex GMO screening kit had a lower analysis cost compared to the commercial kit. It can be used in GMO test laboratories for routine GMO analysis studies since validation procedure is completed
Fabrication and characterization of octopus-inspired biomimetic adhesives
No full textLisansüstü Eğitim Enstitüsü, İleri Teknolojiler Ana Bilim DalıBu tez çalışmasında, ahtapottan esinlenilen minyatürize boyutlarda vantuz benzeri yapılardan oluşan elastomer esaslı ve ıslak ortamda tekrarlı olarak yapışabilen yapıştırıcıların CNC işleme tekniği kullanılarak pratik bir şekilde üretilmesi hedeflenmiştir. CNC işleme tekniğiyle delik desenli kalıp üretimi gerçekleştirilmiş olup, üretilen kalıp kullanılarak kısmi doldurma tekniğiyle PDMS ve dental esaslı elastomerlerden oluşan vantuz benzeri yapılara sahip yapıştırıcılar elde edilmiştir. Üretilen yapıştırıcıların morfolojik ve kesit görüntüleri stereo mikroskop kullanılarak incelenmiştir. Üretilen yapıştırıcıların yapışma testleri mekanik test cihazında gerçekleştirilmiştir. Yapışma testleri sert ve deforme edilebilir altlıkların yüzeyinde kuru ve farklı türdeki ıslak ortamlarda uygulanmıştır. Üretilen yapıştırıcıların ıslak ortam yapışma testleri sistematik bir şekilde değişen önyük hızlarında, basma sürelerinde, geri çekme hızlarında ve önyüklerde gerçekleştirilmiştir. Geliştirilen yapıştırıcıların yapıştırıldıkları yüzeyle arasında oluşan temas alanı görüntüleri optik mikroskop ile elde edilmiştir. Ahtapottan ilham alınarak üretilen PDMS ve dental elastomer esaslı yapıştırıcılar yaklaşık 7 x 7 cm büyüklüğündedir. Dört farklı geometride yapı üretilmiş olup, bu yapıların isimleri sırasıyla PDMS dış tipi içbükey (PD), PDMS iç tipi içbükey (Pİ), dental perfore tipi içbükey (DP) ve dental iç tipi içbükey (Dİ)' dir. Su altı ortamda en yüksek yapışma mukavemeti hem sert yüzey üzerinde (~ 14 kPa) hem de deforme edilebilir yüzey üzerinde (~ 8.5 kPa) Dİ tipi yapılardan oluşan yapıştırıcı tarafından sergilenmiştir. Islak ortamda gerçekleştirilen sistematik yapışma testleri sonucunda, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinin artan geri çekme hızlarıyla doğru orantılı olarak arttığı tespit edilmiştir. Bu sonuç, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinin değiştirilebilir olduğunu göstermektedir. Bu nedenle, üretilen yapıştırıcılar düz nesnelerin sualtında bir yerden başka bir yere taşınması için yumuşak robotik tutucu olarak kullanılabilirler. 100 çevrime kadar gerçekleştirilen yapışma testleri sonucunda, üretilen yapıştırıcıların yapışma kuvvetlerinde kayda değer bir azalma olmaksızın performanslarını korudukları gözlenmiştir.In this thesis work, the aim was to produce an adhesive that exhibits reversible adhesion in underwater consisting of miniaturized octopus-inspired elastomer based sucker like structures by CNC machining. Hole-patterned mold was produced with CNC machining technique. The adhesives consisting of sucker like structures consisting of PDMS and dental-based elastomers were obtained by partial-filling technique using the hole-patterned mold. Morphological and cross-sectional images of the adhesives were examined using a stereo microscope. Adhesion tests of the adhesives were carried out with a mechanical test device. Adhesion tests were performed on the surface of hard and deformable substrates in dry and different types of wet environments. In adhesion tests, the adhesives were systematically performed with different preload velocities, preloads, pressing times and retraction velocities to substrates in wet conditions. The images of the contact area between the adhesives and and the surface were obtained with an optical microscope. The octopus-inspired PDMS and dental elastomer based adhesives are approximately 7 x 7 cm in size. Structures in four different geometries were produced, and the names of these structures are PDMS outer type concave (PD), PDMS inner type concave (Pİ), dental perforated concave (DP) and dental inner type concave (Dİ). The highest adhesion strength in underwater conditions was exhibited by the adhesive consisting of Dİ-type structures both on the hard surface (~14 kPa) and on the deformable surface (~8.5 kPa). The findings revealed that the adhesion strength of the adhesives increased when the preload increased and also the adhesion strength is independent of the preload velocity and pressing time in wet conditions. Moreover, the adhesion strength further increased with increasing retraction velocities, which indicates that the adhesion strength can be switched by altering the velocities for the adhesives. Therefore, the adhesives can be used as soft robotic grippers to transport flat objects in wet conditions from one place to another. The adhesives maintained averaged adhesion strength without any notable reduction in adhesion capability even after more than 100 cycles of attachment and detachment
The research of the catalysis mechanism and kinetics for peroxidase-like citrate capped gold nanoparticles on theoretical and experimental bases
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Kimya Ana Bilim DalıNanozim olarak adlandırılan yapay enzimler değişen pH ve sıcaklık koşullarına karşı yüksek dayanıklılıkları, düşük maliyetleri, istenen boyut, şekil ve yüzey özelliğinde hazırlanabilmeleri, yüksek aktiviteleri ve sundukları eşsiz elektrokimyasal özellikler ile çok çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Doğal enzimlere benzer şekilde peroksidaz, oksidaz, katalaz ve süperoksit dismutaz benzeri aktivite göstermektedirler. Nanozimlerin boyutu, şekli, yüzey modifikasyonu, net yükü gibi faktörler enzim benzeri aktivitesinin belirlenmesinde oldukça önemlidir ve bu parametreler değiştirilerek farklı etkinlik düzeyinde nanozimler tasarlanabilmektedir. AuNP, sahip olduğu peroksidaz benzeri aktivite ile araştırmacıların ilgisini çekmektedir. Özellikle sitrat-kaplı AuNP bu anlamda çok geniş bir uygulama alanına sahiptir. AuNP gibi nanozimler doğal enzimlere iyi bir alternatif oluştursa da, yapıları ve kataliz mekanizmaları doğal enzimlerden farklı olabilir. Bu çalışmada, sitrat kaplı AuNP'nin kataliz mekanizmasının, aktif bölgesine substratını bağlayan biyolojik bir enzimden farklı olarak substratların yüzeydeki bağlanma bölgelerine adsorpsiyonuna dayalı olarak gerçekleştiği önerilmiş ve nanozimin çalışma prensibi detaylı olarak incelenmiştir. AuNP'nin substratları H2O2 ve kromojenik bir substrat olan 3,3?,5,5?-tetrametilbenzidin (TMB)' dir. TMB yerine farklı substratlar da kullanılabilmektedir. Önerilen kataliz mekanizmasına göre her iki substrat da AuNP yüzeyinde bulunduğu düşünülen bağlanma bölgelerine adsorplanır. Adsorpsiyon H2O2 molekülü için hidrojen bağları yardımıyla gerçekleşirken, pozitif yüklü TMB molekülü elektrostatik etkileşimler vasıtasıyla negatif yüklü bağlanma bölgelerine adsorplanmaktadır. AuNP yüzeyindeki bir bağlanma bölgesinde adsorplanmış H2O2 molekülü, Fenton benzeri reaksiyon sonucunda hidroksil radikali (•OH) açığa çıkarır ve bu •OH ile komşu bağlanma bölgesine adsorplanmış TMB arasında hız sınırlayıcı basamak olan ve TMB'nin yükseltgendiği reaksiyon gerçekleşir. Açıklanan şekilde gerçekleşen bir yüzey reaksiyonu için yaygın olarak kabul edilen Michaelis-Menten mekanizması yerine bu çalışmada Langmuir-Hinshelwood mekanizması önerilmektedir. Devamında sitrat kaplı AuNP için kataliz mekanizmasının, yüzeyde yer alan bağlanma bölgelerine adsorpsyon üzerinden ilerlediğini desteklemek üzere DNA ile modifiye edilmiş sitrat kaplı AuNP ve sisteamin kaplı AuNP modelleri incelenmiştir. Parçacık yüzeyinde DNA varlığının TMB için mevcut negatif yük miktarını arttırarak H2O2 için de yeni hidrojen bağı olasılıkları oluşturarak adsorpsiyon miktarını arttıracağı öngörülmüştür. Sisteamin kaplı nanoparçacık için ise yüzeyde yer alan amin grupları daha az hidrojen bağı olasılığı ve belirli pH aralığında pozitif yük demektir ki bu da her iki substratın da daha düşük miktarda adsorpsiyonu demek olacaktır. Beklendiği gibi yüzeyde adsorpsiyon için daha fazla bağlanma bölgesi bulunmasının adsorplanan substrat miktarını ve dolayısıyla AuNP için nanozim aktivitesini arttırdığı ortaya konulmuştur. Benzer ilişki daha az bağlanma bölgesi için daha düşük toplam aktivite şeklinde de gözlenmektedir. Böylece literatürde de nanozimler için sıkça önerilen Michaelis-Menten mekanizması dışında sitrat kaplı AuNP için Langmuir-Hinshelwood mekanizmasının önerilebileceği ve kataliz için gerçekleşen yüzey reaksiyonu sebebiyle daha açıklayıcı olacağı düşünülmektedir. Mekanizma incelemesinin ardından Michaelis-Menten kinetiği ile Langmuir-Hinshelwood kinetiğinin kıyaslanması için matematiksel modelleme yapılmış ve her iki kinetik modelin de sitrat kaplı AuNP için deneysel bir veri seti ile uyumluluğu test edilmiştir. Bu çalışma sonucunda her iki modelin de hem birbiri ile hem de deneysel veri ile oldukça uyumlu sonuçlar verdiği görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre nanozimler için bugüne kadar kabul edilenden farklı olarak sitrat kaplı AuNP için Michaelis-Menten yerine Langmuir-Hinshelwood mekanizması ve kinetiğinin kullanılabileceği ve daha açıklayıcı olacağı sonucuna varılmıştır.The artificial enzymes, known as nanozymes, have wide range of applications by virtue of high stability against varying pH and temperature, low cost, preparation with desired size, shape and surface properties, high activity and unique electrochemical properties. Similar to some natural enzymes, they show activities such as peroxidase, oxidase, catalase and superoxide dismutase. Size, shape, surface modifications and net charge of nanozymes are critical to determine their enzyme-like activity. Those parameters can be tuned in order to design nanozymes with different levels of activity. The peroxidase-like activity of AuNPs make them attractive for researchers. Especially citrate-capped AuNPs have a wide range of applications. Although nanozymes such as AuNPs can be alternatives to natural enzymes, their structure and catalysis mechanisms could be different. In this study, the working principle of a nanozyme, citrate-capped AuNPs, was researched in detail and the catalysis mechanism was proposed to occur based on the adsorption of the substrates at numerous binding sites on the surface instead of substrates binding to a single active site as it happens with biological enzymes. Substrates of AuNPs are H2O2 and a chromogenic substrate, 3,3?,5,5?-tetramethylbenzidine (TMB). Different substrates can also be used instead of TMB. According to the proposed catalysis mechanism, both substrates adsorbed on the binding sites which are expected to be on AuNP surface. While H2O2 molecules are adsorb through hydrogen bonding, positively charged TMB molecules are adsorbed at negatively charged binding sites via electrostatic interactions. Adsorbed H2O2 molecules reveal hydroxyl radicals (•OH) as a result of a Fenton-like reaction, and the surface reaction in which TMB is oxidized takes place between •OH and adjacently adsorbed TMB as the rate-determining step. According to the explained surface reaction, in this study, Langmuir-Hinshelwood mechanism was proposed rather than commonly accepted Michaelis-Menten mechanism. Later, in order to elaborate the idea that the catalysis occurs for AuNPs through the adsorption at the binding sites all over the surface, DNA-modified citrate-capped AuNP and cysteamine-capped AuNP models were examined. It is hypothesized that the presence of DNA on particle surface improves adsorption by both increasing negative charge for TMB and providing new hydrojen bonding possibilities for H2O2. On the other hand, the amine groups on the surface of the cysteamine-capped particles mean less hydrogen bonding possibilities and positive charge in certain pH range, which results in reduced adsorption of both substrates. Hence, it was revealed that the presence of higher number of binding sites on the surface increases the amount of adsorbed substrates and thus the nanozyme activity for AuNPs. Similar relation can be observed as lowered total activity for smaller number of binding sites. So, the reasoning revealed that for a better explenation for nanozyme catalysis which includes surface reactions, Langmuir-Hinshelwood mechanism can be suggested rather than Michaelis-Menten mechanism which has been generally suggested in the literature for nanozymes. Following the mechanism discussion, mathematical modelling carried out for a comparison between Michaelis-Menten and Langmuir-Hinshelwood kinetics so that the correlation of both kinetic models with an experimental data set for citrate-capped AuNPs can be tested. As a result, a high correspondence both between two models and to the experimental data was observed. According to the results, it was deduced that Langmuir-Hinshelwood mechanism and kinetics can be utilized for citrate-capped AuNPs for a well-explained approach instead of Michaelis-Menten that has been rashly being used so far
Design and in silico study of the novel coumarin derivatives against SARS-CoV-2 main enzymes
No full textThe novel coronavirus (SARS-CoV-2) causes severe acute respiratory syndrome and can be fatal. In particular, antiviral drugs that are currently available to treat infection in the respiratory tract have been experienced, but there is a need for new antiviral drugs that are targeted and inhibit coronavirus. The antiviral properties of organic compounds found in nature, especially coumarins, are known and widely studied. Coumarins, which are also metabolites in many medicinal drugs, should be investigated as inhibitors against coronavirus due to their pharmacophore properties (low toxicity and high pharmacokinetic properties). The easy addition of substituents to the chemical structures of coumarins makes these structures unique for the drug design. This study focuses on factors that increase the molecular binding and antiviral properties of coumarins. Molecular docking studies have been carried out to five different proteins (Spike S1-subunit, NSP5, NSP12, NSP15, and NSP16) of the SARS-CoV-2 and two proteins (ACE2 and VKORC1) of human. The best binding scores for 17 coumarins were determined for NSP12 (NonStructural Protein-12). The highest score (-10.01 kcal/mol) in the coumarin group is 2-morpholinoethan-1-amine substituted coumarin. Molecular mechanics Poisson-Boltzmann surface area (MM-PBSA) analyses of selected ligand-protein complexes were performed. The binding energies in each 5 ns were calculated and it was found that the interaction between ligand and target protein were stable. Communicated by Ramaswamy H. SarmaSivas Cumhuriyet University Scientific Research Project Directorate [RGD-020]; MNG HoldingThe numerical calculations reported in this paper were fully performed at TUBITAK ULAKBIM, High Performance, and Grid Computing Center (TRUBA resources). We thank MNG Holding for their support. In this study, machinery and equipment obtained from the RGD-020 project of Sivas Cumhuriyet University Scientific Research Project Directorate were used in MM-PBSA Analyses. For this reason, we thank Sivas Cumhuriyet University Scientific Research Project Directorate
Applicatin of suggestion system to e-commerce sites
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı, Bilgisayar Mühendisliği Bilim DalıDijitalleşme sadece metalar ve maddi varlıklar doğrultusunda değil, kişilerin davranış ve alışkanları üzerinden de mümkün bir hâle gelmiştir. Bu durum, birçok alan ve amaç için yeni veri depolarının doğmasına sebebiyet vermiştir. Söz konusu veri kaynaklarını kullanmak ise başta e-ticaret olmak üzere çeşitli alanlarda verimliliğin artmasında rol oynamıştır. Bu çalışmada, depolanan verilerin aktif bir şekilde kullanılabilmesi adına geliştirilmiş olan veri madenciliği, veri madenciliğinde maksimum fayda sağlayan öneri sistemleri ve öneri sistemlerinin verimli kullanımına katkı sağlayacak öneri sistemi uygulamaları ele alınmıştır. Detaylandırılmış alt kısımlarla birlikte dört ana bölüme ayrılmış olan bu çalışmada öncelikle veri madenciliğine yer verilmiştir. Her bir ana bölüm içeriğine bağlı olarak alt kısımlara ayrılmış olup ana başlıkla ilgili tüm detayları içerecek şekilde hazırlanmıştır. Olası problemlere çözüm önerileri verilirken ihtiyaçlar birçok farklı açıdan da değerlendirilmiştir. İlk bölümde yer verilen veri madenciliğinin tanımsal kavramlarıyla birlikte süreçleri ve modelleri, yol haritalarıyla desteklenip konu bağlamında anlatılmıştır. Bu bölüm, ana fikri destekleme noktasında önem taşımanın yanında çalışmanın üzerine oturtulduğu temellerden biri olarak da görev yapmaktadır. İkinci bölüm ise veri madenciliği ile elde edilen verilerden yola çıkarak uygulamaya konulan öneri sistemlerine ayrılmıştır. Öneri sistemlerinin kullanım amaçları, uygulama yöntemleri ve faydalarının yanı sıra getirdiği zorluklar da incelenmiştir. Ayrıca e-ticaret sektöründeki aktif ve gelişmeye devam eden öneri sistemlerinden de bahsedilmiştir. Literatür araştırmasının yer aldığı üçüncü bölümün ardından dördüncü bölüm olan materyal yönteme geçilmiştir. Burada da veri madenciliği temelinden ve öneri sistemleri bağlamından kopulmamış olup ilk olarak sistem verilerine değinilmiştir. Sistem verileri, aktivite verileri ile desteklenmiştir. Bu süreçte proje tasarımları ve yapılması gereken analizler de öne sürülmüştür. Son kısım, veri madenciliğini doğru ve etkin bir şekilde uygulayıp majör faydalara erişimin stratejisini belirleme açısından önem taşımaktadır. Bu çalışma, öneri sistemi uygulamalarının mevcut verimini yukarı taşımak için bir ihtiyaç olarak doğan segmentasyon, analiz ve filtreleme süreçlerini yönetebilmek adına önermeler sunmaktadır. Söz konusu önermeler sunulurken istatistikler ve örnek çalışmaların performansları referans alınmıştır.Digitalization has become possible not only through commodities and tangible assets, but also through human behavior and habits. This has led to the emergence of new data stores for many fields and objectives. Productivity has increased across a variety of industries thanks to the use of these data sources, particularly in e-commerce. Data mining, a technology created to make active use of stored data, recommender systems that maximize data mining benefits, and applications for recommender systems that will help make use of them more effectively are discussed in this study. This study, which has four main sections and detailed subsections, focuses primarily on data mining. Each main section is prepared to cover all the details pertinent to the main topic and divided into subsections based on its content. The needs are assessed from many different perspectives while providing solutions to potential problems. The descriptive concepts, along with the data mining processes and models, which are included in the first chapter, are supported by road maps and described in the context of the subject. In addition to playing a crucial role in supporting the main idea, this part also acts as one of the foundations on which the study is based. The second section is devoted to the recommender systems that are implemented using the data obtained by data mining. The issues that recommender systems present are also analyzed, along with their uses, applications, and advantages. In addition, active and developing recommender systems in the e-commerce industry are also mentioned. The third section, which comprises the literature review, is followed by the fourth section that focuses on the material method. The system data is mentioned first in this case as well without deviating from the basis of data mining and the context of recommender systems. System data is corroborated by activity data. In this process, project designs and necessary analyzes are also presented. The last section is crucial for correctly and effectively implementing data mining and determining a strategy to provide the major advantages. This study puts forward propositions suggestions to manage the segmentation, analysis and filtering processes that emerge as a need to improve the current efficiency of the recommender system applications. Statistics and performances of case studies are also considered as reference while presenting the propositions
Organic chlorine pesticide residues in Rize soils
Get PDFLisansüstü Eğitim Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Ana Bilim DalıBu çalışmada, Rize ve Artvin'de tarım alanlarından toplanan toprak örneklerinde Organoklorlu pestisit kalıntıları analiz edilmiştir. 20 cm derinlikten toplanan toplam 126 toprak numunesi uygun şekilde toplandı, temizlendi ve elektron yakalama detektörü (ECD) ile birleştirilmiş Gaz Kromatografisi (GC) ile analiz edildi. Aldirin, eldrin, heptaklor, heptaklorepoksit, 2,4 DDT, 4.4 DDD, 2,4 DDD bazı örneklerde tespit edilmiş olup, konsantrasyonları 2,37 ng/g ile 630,48 ng/g arasında değişmektedir. Toprak pH'ı, pestisitlerin akıbetini ve toprağın daha derin seviyelerine taşınmasını artırabilen asidik toprak özelliklerini gösteren 3.7-6.4 arasında değişmektedir. Bu nedenle, toprak pestisit konsantrasyonlarının daha derin seviyeleri hakkında daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.In this study, Organochlorine pesticide residues were analyzed in soil samples collected from agricultural fields in Rize and Artvin. Total of 126 soil samples collected from 20 cm depth were properly extracted, cleaned up, and analyzed by Gas Chromatography(GC) coupled with electron-capture detector(ECD). Aldirin, eldrin, heptachlor, heptachlorepoxide, 2,4 DDT, 4.4 DDD, 2,4 DDD were detected in some samples, and concentrations were ranged from 2.37 ng/g to 630.48 ng/g. Soil pH ranged from 3.7-6.4 showing acidic soil characteristics which may increase the fate and transport of the pesticides to deeper levels of the soil. Thus, further research needs to be done on deeper levels of soil pesticide concentrations