Ανάλυση και μαθηματική προτυποποίηση σήματος ηλεκτροχημικών μετρήσεων νευροδιαβιβαστών και των μεταβολιτών τους με τη χρήση διαφορικής βολταμμετρίας

Θεοδωρίδης, Ιάσονας; Theodoridis, Iasonas

dc.contributor.author	Θεοδωρίδης, Ιάσονας	el
dc.contributor.author	Theodoridis, Iasonas	en
dc.date.accessioned	2019-07-19T10:02:17Z
dc.date.available	2019-07-19T10:02:17Z
dc.date.issued	2019-07-19
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/49101
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.16637
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Βολταμμετρία	el
dc.subject	Μονοαμίνες	el
dc.subject	Ηλεκτροχημεία	el
dc.subject	Σεροτονίνη	el
dc.subject	Ντοπαμίνη	el
dc.subject	Voltammetry	en
dc.subject	Electrochemistry	en
dc.subject	Monoamines	en
dc.subject	Serotonin	en
dc.subject	Dopamine	en
dc.title	Ανάλυση και μαθηματική προτυποποίηση σήματος ηλεκτροχημικών μετρήσεων νευροδιαβιβαστών και των μεταβολιτών τους με τη χρήση διαφορικής βολταμμετρίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Βιοϊατρική Τεχνολογία	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2019-06-04
heal.abstract	Η βολταμμετρία, αποτέλεσε τη βελτίωση της πολαρογραφικής μεθόδου και έχει αποδειχθεί ένα χρήσιμο εργαλείο για τη διερεύνηση των επιπέδων των μονοαμινών. Οι μονοαμίνες είναι απαραίτητα μόρια στη φυσιολογία του Κεντρικού Νευρικού Συστήματος (ΚΝΣ). Η ανίχνευση και η διερεύνησή τους είναι κρίσιμης σημασίας και, ταυτόχρονα, η ανίχνευσή τους είναι εξαιρετικά δύσκολη. Το κύριο πρόβλημα με την ανίχνευση των μονοαμινών είναι ότι ο χρόνος ημίσιας ζωής τους είναι πολύ μικρός, ήτοι δεν είναι πολύ εύκολο να ταυτοποιηθούν ex vivo. Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιούνται μέθοδοι οι οποίες θα μπορούν να μετρήσουν τις μονοαμίνες in vivo. Προς αυτή την κατεύθυνση, η βολταμμετρία αποδεικνύεται μια εξαιρετικά χρήσιμη μέθοδος, αφού μπορεί να μετρήσει τα επίπεδα των μονοαμινών in vivo. Στην παρούσα μελέτη αναπτύξαμε μια μεθοδολογία ψηφιοποίησης αναλογικού σήματος βολταμμετρίας και στη συνέχεια για την ανάλυση του σήματος αυτού, χρησιμοποιήσαμε μετασχηματισμούς Fourier με σκοπό να κατανοήσουμε περισσότερο τη φύση των βολταμμετρικών σημάτων. Οι μετρήσεις, που χρησιμοποιήθηκαν αφορούσαν στην in vitro, ex vivo και in vivo ταυτοποίηση μονοαμινών σε παλαιότερες πειραματικές διατάξεις. Από τη μελέτη μας δείξαμε ότι είναι δυνατή η τροποποίηση του ψηφιοποιημένου σήματος με μετασχηματισμούς Fourier καθώς και ότι οι μετασχηματισμοί απέδωσαν χρήσιμες πληροφορίες για τη φύση τόσο των σημάτων όσο και για τη φύση και συγκέντρωση των μορίων που ταυτοποιήθηκαν. Η βολταμμετρία είναι μια μεθοδολογία, η οποία αποτελεί ένα εργαλείο αναφοράς για τη μέτρηση βιολογικών μορίων και ειδικότερα σε in vivo μοντέλα και ειδικότερα πειραματικές μετρήσεις σε πραγματικό χρόνο. Η μαθηματική προτυποποίηση του βολταμμετρικού σήματος αποτελεί ένα πολύ σημαντικό εργαλείο για την κατανόηση της μεθόδου και την αύξηση της ικανότητας ειδικότητας και ευαισθησίας της μεθόδου. Λέξεις κλειδιά: βολταμμετρία, μονοαμίνες, ηλεκτροχημεία, σεροτονίνη, DOPAC, ντοπαμίνη, μετασχηματισμοί Fourier, k-means, μηχανική μάθηση	el
heal.abstract	Voltammetry constitutes the evolution of polarography and turned out to be a useful method for the detection of monoamines. Monoamines are crucial molecules in the physiology of the Central Nervous System (CNS). Monoamines detection and inquiry hold a critical significance, although their detection presents extreme difficulty. The main obstacle in the monoamines determination is their small metabolic half-time, meaning that their ex vivo identification is not easy. Therefore, it is crucial to identify monoamines in vivo. Voltammetry turns out to be a useful method, able to determinate the levels of monoamines in vivo. In the present research, we developed a method for the digitization of analog signals and subsequently we applied Fourier Transformation, in order to process the voltammetric signals furtherly and comprehend their properties. The measurements being utilized in this study come from the in vitro, ex vivo and in vivo monoamine identification of older experimental procedures. During this study, we demonstrated that Fourier transformations of the voltammetric signals ascribe useful information for the signals themselves, as long as for the identity and concentration of the molecules being detected. Voltammetry composes a methodology, which appears to be a reference tool in measurements of biological molecules, especially in in vivo and real-time models. Mathematical standardization of the voltammetric signal constitutes an important method towards the understanding of the method, as long as the amelioration of sensitivity and selectivity. Keywords: voltammetry, monoamines, electrochemistry, serotonin, DOPAC, dopamine, Fourier transformation, k-means, machine learning	en
heal.advisorName	Κουτσούρης, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Νικήτα, Κωνσταντίνα	el
heal.committeeMemberName	Ματσόπουλος, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Συστημάτων Μετάδοσης Πληροφορίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	139 σ.
heal.fullTextAvailability	true