-
شماره ركورد
31557
-
پديد آورنده
وحيد كرد زاده-كرماني
-
عنوان
شبيه¬سازي جداسازي ذرات با استفاده از پديده¬هاي الكتروسينتيكي در تجهيزات ريز سيال چرخان
-
مقطع تحصيلي
دكتري تخصصي
-
رشته تحصيلي
مهندسي شيمي
-
سال تحصيل
1403
-
تاريخ دفاع
1403/04/12
-
استاد راهنما
سيد نظام الدين اشرفي زاده- مسعود مددالهي
-
استاد مشاور
استاد مشاور نداشتم
-
دانشكده
مهندسي شيمي، نفت و گاز
-
چكيده
جداسازي و تفكيك ذرات ميكرومتري يكي از چالش¬هاي اصلي در تجهيزات ريز سيالش مي¬باشد. در اين راستا روش جداسازي دي¬الكتروفورز، به عنوان يكي از روش¬هاي سودمند بدون نياز به برچسب¬گذاري ذرات شناخته مي¬شود. در پژوهش حاضر تجميع دو مقوله مهم در حوزه ريز سيالش پيشنهاد شده است: دستكاري ذرات به روش دي¬الكتروفورز با بكارگيري خواص فيزيكي و الكتريكي ذرات و همچنين حركت سيال با استفاده از نيروهاي گريز از مركزي. لذا تجميع همزمان اين دو مقوله بررسي و به روش عددي مورد ازريابي قرار گرفت. در اين راستا يك ريز كانال با سطح مقطع مربعي شكل شامل يك ورودي و سه خروجي يكسان و تعدادي الكترود كه درون آن جاي¬گذاري شده به طور شعاعي بر روي بستر چرخان فرض گرديد. پارامترهاي وابسته به مختصات مانند فاصله شعاعي و عرضي ريز كانال از مركز چرخش و همچنين زاويه با شعاع بررسي و تأثير آن¬ها بر حركت ذرات سنجيده شد. پارامترهاي عملياتي همچون سرعت چرخش، اختلاف پتانسيل الكتريكي، عرض ريز كانال، تعداد الكترودها، اندازه ذرات و آرايش الكترودها بررسي و توزيع و پراكندگي جريان ذرات به سمت خروجي¬هاي سه گانه مورد ارزيابي قرار گرفت. مشخص گرديد كه تمركز جريان ذرات در سرعت¬هاي پايين چرخش و با اعمال ميدان الكتريكي قدرتمندتر قابل دستيابي است. به علاوه، قابليت تجهيز پيشنهادي، به منظور تفكيك ذرات زيستي شامل جفت ذرات گلبول قرمز/پلاكت و مخمر زنده/مرده بررسي گرديد. تفكيك موفقيت آميز گلبول قرمز و پلاكت در شرايط ميزان چرخش 100 راديان بر ثانيه و ولتاژ 15 ولت در فركانس 100 كيلوهرتز محقق گرديد. به طور مشابهي ذرات مخمر زنده و مرده در شرايط سرعت چرخش 70 راديان بر ثانيه و ولتاژ 5 ولت در فركانس 1 مگاهرتز تفكيك شدند. لذا سامانه مذكور به عنوان يك روش نوين جهت تمركز ذرات بدون نياز به جريان¬هاي جانبي و همچنين جداسازي ذرات بر بستر چرخان معرفي گرديد.
-
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/28
-
عنوان به انگليسي
Simulation of Particles Separation Using Electrokinetic Phenomena in Centrifugal Microfluidic Platforms
-
تاريخ بهره برداري
7/2/2025 12:00:00 AM
-
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
وحيد كردزاده كرماني
-
چكيده به لاتين
The separation and classification of microparticles are one of the main issues in microfluidic devices. Dielectrophoretic manipulation of particles is known as an advantageous label-free technique for this objective. In this study, we proposed an integrated system utilizing two categories in microfluidics: dielectrophoretic manipulation particles and centrifugal-driven microfluidics, followed by a numerical analysis. In this regard, we assumed a rectangular microchannel with inside unilateral planar electrodes equipped with three equal-sized outlets placed radially on a centrifugal platform (Lab on Disc device) in which microparticles flow. The effect of different coordinate-based parameters, such as radial distance and lateral distance/tilting angle toward radius direction, was calculated on particles’ movement. Additionally, some other operational parameters, including applied voltage, the microchannel width, the number of enabled electrodes, the diameter of particles, and the configuration of electrodes, were analyzed, and the distributions of particles toward the outlets were monitored. It was found that enhanced particle focusing becomes possible at lower rotation speeds and higher electric field values. Additionally, it was found that by appropriately adjusting these affecting parameters, shifting the streams of focused particles between outlets is accurately reachable. Furthermore, the efficiency of the proposed centrifugal-DEP system for the classification of red blood cells/platelets and Live/Dead yeast cells systems was evaluated. It was calculated that at the rotation speed of 100 rad/s and 15 V electric field, the classification of RBCs and platelets was accurately accessible. Then, our integrated system was introduced as a novel method for focusing and classifying various microparticles with no need for sheath flows, having the ability to conduct particles at desired routes and focusing.
-
كليدواژه هاي فارسي
دي¬الكتروفورز , آزمايشگاه روي ديسك , گريز از مركز , تفكيك/جداسازي , تمركز ذرات
-
كليدواژه هاي لاتين
Dielectrophoresis , Electrified Lab on Disc , Micro-particles , Classification , Focusing , Centrifugal microfluidics
-
Author
Vahid Kordzadeh Kermani
-
SuperVisor
Professor Seyed Nezameddin Ashrafizadeh Dr. Masoud Madadelahi
-
لينک به اين مدرک :