28461

شبيه سازي و سنتز قطرات مغناطيسي هسته-پوسته كيتوسان@ Fe3O4 با استفاده از فناوري ميكروسيالات

كارشناسي ارشد

نانوتكنولوژي-نانومواد

1398

1401/8/4

دكتر سيدمرتضي نقيب - مژگان حيدري

فناوري هاي نوين

ويژگي‌هاي جديد قطرات هسته-پوسته آن‌ها را براي كاربردهاي دارويي و زيست‌پزشكي، از جمله كپسوله‌سازي سلولي، مطالعه سلولي، دارورساني هدفمند، رهاسازي كنترل‌شده دارو، صنايع غذايي، كاتاليزور و نظارت بر محيط‌زيست، بسيار مناسب مي‌سازد. فناوري ميكروسيالات قطره¬اي، روشي جديد براي توليد قطره كامپوزيتي زيست سازگار است. فرايند توليد اين قطرات را مي¬توان با دقت مورد كنترل و نظارت قرار داد. پارامتر سرعت را مي¬توان به عنوان مهترين پارامتر براي تشكيل و چگونگي شكل قطره دانست. براي ابتداي كار نياز است تا طرح دو بعدي كانال كشيده شود كه به اين منظور از نرم افزر ساليد ورك استفاده شد. به منظور شبيه سازي قطره از پيكربندي متمركزشونده و روش فاز سه تايي با توجه به داشتن سه سيال مختلف استفاده شد. درادامه، طراحي با جزئيات سامانه ميكروسيالي به كمك شرايط مختلف و به كمك نرم¬افزار شبيه¬سازي چندفيزيكي كامسول (COMSOL Multiphysics® 6.0) صورت گرفته است. با توجه به حالات مختلف در نظر گرفته شده در حدود 500 ران در نرم افزار انجام و نتايج آن تحليل شد كه طبق نتايج حاصل بهترين سرعت براي هر ورودي به ترتيب 0.025، 0.033، 0.88 است. در ادامه طرح نهايي سه بعدي ميكروكانال جهت پياده سازي بر روي تراشه در نرم افزار ساليدورك طراحي شد در بخش شبيه سازي تراشه¬اي با جنس PDMS براي ساخت قطره هسته-پوسته انتخاب شد كه اين خود نوآوري در اين پژوهش محسوب مي¬شود. ذرات نانو مگنتيت كه به منظور خاصيت مغناطيسي بارگذاري خواهند شد با روش هم رسوبي سنتز شدند.

1402/04/06

Simulation and Synthesis of Chitosan@Magnetic Core-Shell droplet Production by Microfluidics Technology

10/26/2023 12:00:00 AM

The novel properties of core-shell droplets make them highly suitable for pharmaceutical and biomedical applications, including cell encapsulation, cell study, targeted drug delivery, controlled drug delivery, food industry, catalysis, and environmental monitoring. Microfluidic technology is a new method to produce biocompatible composite droplets. The production process of these drops can be carefully controlled and monitored. The speed parameter can be considered as the most important parameter for the formation and shape of the droplet. For the beginning of the work, it is necessary to draw a two-dimensional plan of the channel, for which Solidwork software was used. In order to simulate the droplet, flow focusing and ternary method were used due to having three different fluids. Next, the detailed design of the microfluidic system has been done with the help of different conditions and with the help of COMSOL Multiphysics® 6.0 software. According to the different situations considered, about 500 runs were performed in the software and the results were analyzed, according to the results, the best speed for each input is 0.025, 0.033, 0.88, respectively. Next, the final three-dimensional design of the microchannel was designed for implementation on the chip in SolidWorks software in the simulation section, a chip with PDMS material was chosen to make a core-shell drop, which is considered an innovation in this research. Nano magnetite particles that will be loaded for magnetic properties were synthesized by co-precipitation method.

قطره هسته-پوسته , كيتوسان-مگنتيت , رهايش دارو , ميكروسيال قطره¬اي , شبيه¬سازي

core-shell droplet , chitosan-magnetite , drug delivery , droplet microfluidic , simulation

zahra mazidi

dr.seyyed morteza naghib