23815

مقايسه و تحليل روش‌هاي فعال و غيرفعال به منظور جداسازي ذرات برحسب كاربرد در ديسك‌هاي دوراني ريزسيالاتي

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك

1396

1399/8/27

مهدي نويدبخش - ساسان آسيايي

مكانيك

جداسازي ذرات و سلول¬ها در مباحث مربوط به پزشكي از جمله مسائلي است كه هميشه مورد توجه محققين بوده است. زيرا كه اين حيطه از علم تاثير زيادي در شناسايي و درمان بسياري از بيماري¬ها دارد. در دهه¬ي اخير با رشد و پيشرفت علم ميكروسيالات، توسعه¬ي چشم¬گيري در زمينه¬ي جداسازي سلول¬ها بر روي دستگاه¬هاي ميكروسيالاتي كه ملقب به آزمايشگاه روي تراشه هستند، اتفاق افتاده است. در تحقيق جاري، به بررسي روش¬هاي ممكن براي جداسازي سلول¬ها روي دستگاه¬هاي ميكروسيالاتي پرداخته مي-شود و در ادامه طرحي جديد به منظور جداسازي سلول¬هاي خون بر روي يك ديسك دوراني ميكروسيالاتي به روش مگنتوفورسيس كه از روش¬هاي فعال محسوب مي¬شود ارائه خواهد شد. در اين پژوهش، ادغام استفاده از نيروي گريز از مركز به واسطه¬ي چرخش ديسك و نيروي مگنتوفورتيك بواسطه¬ي حضور آهن¬رباها منجر به ارائه¬ي طرحي جديد براي جداسازي سلول¬ها شده است. جهت بررسي نتايج حاصل از طرح پيشنهادي، از روش عددي استفاده شده است كه توسط نرم¬افزار Comsol اجرا مي-گردد. در تحقيق جاري تاثير پارامترهايي همچون سرعت دوراني، چينش آهن¬رباها و فاصله¬ي آهن¬رباها از كانال در جداسازي سلول¬ها مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج حاصل از دستگاه پيشنهادي نشان مي¬دهد كه گلبول¬هاي سفيد بواسطه¬ي بزرگ¬تر بودن از نظر ابعاد نسبت به پلاكت¬ها انحراف بيش¬تري را از خود نشان مي¬دهند و از همين جهت مي¬توان آن¬ها را در انتهاي كانال اصلي از پلاكت¬ها جدا نمود. از همين جهت از دستگاه پيشنهادي مي¬توان با ضريب اطمينان بالايي جهت جداسازي گلبول¬هاي سفيد از پلاكت-ها استفاده كرد. همچنين از دستگاه پيشنهادي مي¬توان براي جداسازي سلول¬هاي سرطاني در حال گردش در خون استفاده كرد كه نتايج حاصل از آن نشان مي¬دهد كه سلول¬هاي سرطان سينه به دليل اختلاف زياد با ساير سلول¬هاي خوني از نظر ابعاد، انحراف بسيار زيادي را از خود نشان مي¬دهند.

1399/12/15

Comparison and Analysis of Active and Passive Methods in Particle Separation on Centrifugal Microfluidics discs

11/18/2021 12:00:00 AM

Particle/cell separation in biomedical researches has been being under attention of researchers. This field of science has significant effect on detection of some diseases. In the last decades, improvements in the microfluidics have affected the field of particle/cell separation with microfluidic devices which are known as lab-on-chip. In this study, differents ways of particle/cell separation were studied and a new magnetophoresis method for cell separation was introduced. In this research, combining the centrifugal force with magnetophoretic force leads to introduce a new device for cell separation. A numerical method was used in order to simulation of the problem with Comsol Multiphysics. The effects of angular velocity, arrangement of magnets and distance of magnets from microchannel on the cell separation were analaysed. The results of the introduced device show that White blood cells due to having bigger diameter compared to Plateles experience more deflection in the channel. Thus, by using this device white blood cells can be separated from platelets. Furthermore, this device can be used for separating circulating tumor cells. Results obtained from circulating tumor cells show that these cells due to having bigger size compared to the other blood cells experience a significant deflection.

ميكروسيالات , جداسازي , آزمايشگاه روي تراشه

Microfluidics , particle/cell separation , LOC