شبيه‌سازي جداسازي ذرات در ميكرو كانال‌ها به روش جابجايي جانبي معين(DLD)

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مكانيك

كارشناسي ارشد

ابزارهاي ميكروفلوئيديك به دليل حساسيت و بازدهي بالا، مصرف كم مواد، هزينه كم و قابليت حمل، كاربردهاي بسياري در حوزه‌هاي بيوشيمي، زيست‌شناسي و پزشكي دارند. يكي از مهم‌ترين كاربردهاي تحقيقات پزشكي ميكروفلوئيديك¬¬¬ها، جداسازي سلول هاي سرطاني مي‌باشد. جابجايي جانبي معين يك روش جداسازي بر بستر ميكروفلوئيديك است كه بر اساس تفاوت اندازه هيدروديناميكي ذرات تفكيك ايجاد مي‌كند. اين روش به دليل ماهيت كنش‌پذيري كه دارد، يكي از بهترين روش هاي غير تهاجمي جهت جداسازي سلول ها به شمار مي‌رود. از طرفي توسعه فناوري ميكروفلوئيديك¬هاي با پيشرانش مويينگي به ابزارهاي ميكروفلوئيديك اين امكان را مي‌دهد كه بدون نياز به هيچ توان خارجي براي پمپاژ سيال، با كمترين هزينه و امكانات تجهيز شوند. همچنين ايده انتقال مايعات با پيشرانش ترشوندگي يك ابزار كارآمد براي راه‌اندازي و اجراي سامانه‌هاي ميكروفلوئيديك مي‌باشد كه به دليل فراهم كردن ابزارهاي تشخيصي زيست پزشكي كم‌هزينه مورد استقبال قرارگرفته است. يكي از موانع اصلي بر سر راه توسعه كيت هاي ميكروفلوئيديكي باليني و تجاري‌سازي آن‌ها، عدم انسجام سامانه‌هاي پيچيده ميكرو فلوئيديك و وابستگي آن‌ها به كاربر مجرب و تجهيزات جانبي دست¬و¬پا¬گير مي باشد كه قابليت پياده‌سازي آرمان تشخيص در محل را دشوار مي‌سازد. بر همين اساس باهدف توسعه يك سامانه منسجم به منظور تسهيل كاربري سامانه جداسازي ميكروفلوئيديك، ايده ارائه روشي بي نياز از تجهيزات جانبي مطرح گرديده است كه روش جابجايي جانيي معين به عنوان استراتژي جداسازي و بهره‌گيري از خاصيت مويينگي و ترشوندگي به عنوان اساس پيش‌رانش سيال براي جداسازي ذرات، اساس انجام پروژه حاضر پيشنهاد شده است. بدين منظور در ابتدا شبيه‌سازي جداسازي ذرات در يك سيستم جابجايي جانبي معين انجام گرفته است. در ادامه شبيه‌سازي حركت سيال ناشي از خاصيت ترشوندگي و نيروي مويينگي در يك ميكرو پمپ مورد شبيه‌سازي قرار گرفته است. بعد از حصول اطمينان از نتايج، به طراحي يك ميكرو¬پمپ مويين كه توانايي جداسازي ذرات را داشته باشد، اقدام شده و شبيه‌سازي آن در نرم افزار كامسول صورت گرفته است. نتايج نهايي اثباتي بر درستي ايده‌ي ارائه‌شده مي باشد.

218592

تبديل انرژي

مهندسي مكانيك

دانشگاه صنعتي اصفهان