تشخيص ميزان نيتريت موجود در بزاق به كمك روش گريس و با بهره‌گيري از اختلاط بهينه در ميكروميكسر كاغذي

كارشناسي ارشد

ميكروسيالات مبتني بر كاغذ به‌عنوان يك زمينه تحقيقاتي روبه رشد، بستر مناسبي را براي استفاده از كاغذها در كاربردهاي مختلف ايجاد كرده و به دليل خصوصيات منحصربه‌فردي كه دارد، در دو دهه اخير بسيار موردتوجه محققان واقع‌شده است. يكي از بنيادي‌ترين كاربردهاي ميكروسيالات مبتني بر كاغذ، در زمينه تشخيص كلينيكي است كه در اين راستا ميكروسيالات كاغذي با قابليت ساخت ساده‌تر و كم‌هزينه‌تر و عدم نياز به نيروي محرك خارجي توانسته‌است در تشخيص بسياري از بيماري‌ها موفق ظاهر شود. نيتريت نيز يكي از مواردي است كه حضور غير طبيعي آن در بزاق مي‌تواند نشاني از بيماري باشد. بنابراين تشخيص نيتريت در بزاق به كمك ميكروسيالات كاغذي مي‌تواند امكان بهره‌بري را به همه مردم با هر سطحي از توانايي مالي بدهد. همچنين استفاده از بزاق بجاي خون به علت خصوصيت غيرتهاجمي، كارآيي و كاربرد ميكروپد را بالا مي برد. قابليت اختلاط سيالات مختلف يكي از مزاياي ميكروسيالات است كه لازمه‌ي بسياري از واكنش‌هاي شيميايي و بيولوژيكي به‌حساب مي‌آيد. بنابراين بهبود اختلاط مي‌تواند به صورت كاملا مستقيم بر سرعت و دقت انجام واكنش‌ها اثر بگذارد. در اين پايان‌نامه هدف، پيدا كردن ميكروميكسري است كه با اختلاطي بهينه در تشخيص برمبناي رنگ‌سنجي نيتريت موجود در بزاق به كمك واكنش گريس به كار رود. بدين ترتيب با بهره‌گيري از اختلاط مناسب حد تشخيص دستگاه بهتر مي‌شود. در اين كار ابتدا پنج هندسه متفاوت ساده، مارپيچ، زيگزاگ، شكسته قائم و شكسته مايل براي بخش اختلاط در ميكروميكسر طراحي شده‌اند. به منظور داشتن ديدي مناسب، در نرم‌افزار ANSYS CFX با مدل جريان دوفازي همگن در محيط متخلخل شبيه‌سازي صورت گرفته‌است. سپس در كنار حل عددي ميكروميكسرها كه با برش ليزر ارزان‌قيمت و با طراحي ساده آماده شده‌اند به كمك واكنش گريس مورد تست قرار گرفتند. در نهايت ميكروميكسر شكسته مايل با بهبود 38.99 و 44.24 درصدي نسبت به ميكروميكسر ساده به ترتيب در تست و شبيه‌سازي، بهترين بازده اختلاط را داشته‌است. سنجش معيار اختلاط بر مبناي انحراف غلظت تعريف شده‌است، به طوري كه هرچه انحراف از مقداري مشخص كمتر باشد، عمل اختلاط با موفقيت بيشتري صورت مي‌گيرد. در ادامه به كمك ميكروميكسر شكسته مايل در محدوده تشخيص5-1000 µmolL^(-1) حد تشخيص 5.7 µmolL^(-1) بدست آمده‌است. در اين محدوده شدت رنگ ارزيابي‌شده به كمك پردازش تصوير در نرم‌افزار متلب، بر حسب مقادير لگاريتيمي غلظت نيتريت خطي مي‌باشد كه اين مساله به مصرف‌كنندگان اين ميكروپد اين امكان را مي‌دهد كه در بازه وسيعي ميزان غلظت نيتريت را بر اساس شدت رنگ منطقه تشخيص ميكروپد، به صورت كمي مشخص كنند.

191989

دانشگاه علم و صنعت ايران

بيومكانيك

دكتر ساسان آسيايي - دكتر مهدي مقيمي