Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1396
2
1
gregorian
2017
5
1
17
3
online
1
fulltext
fa
ارائه روشی نوین برای اندازه گیری تجربی نیروی دیالکتروفورز در عملگرهای میکروفلویدیک جداسازی سلول
Development of a new Method for Experimental Dielectrophoresis Force Measurement in the Microfluidic Cell Sorting Actuators
یکی از روشهای توانمند برای دستکاری و جداسازی ذرات میکرونی و زیر میکرونی استفاده از پدیده دیالکتروفورز است، پدیده ای که در آن به ذرات موجود در سیال توسط میدان الکتریکی غیر یکنواخت نیرو وارد می شود. در این تحقیق پس از ارائه روابط تئوری و معادلات حاکم بر این پدیده، یک روش نوین جهت اندازه گیری تجربی نیروی دیالکتروفورز وارد به ذرات ارائه میگردد. این روش بر پایه استفاده از نیروی درگ وارد به ذره و حل معادلات تعادل آن است. برای این کار نیروی درگ وارد به ذره در دو آزمایش مختلف یکی هنگامی که کانال عمود بر جهت گیری الکترودها و دیگری هنگامی که کانال موازی با الکترودها باشد، اندازه گیری شده و نیروی دیالکتروفورز وارد به سیال محاسبه میشود. عملگر ساخته شده داری الکترودهای شانهای با عرض و فاصله 50 میکرومتر بوده که روی آن کانالی با ارتفاع 80 میکرومتر از جنس پلیمر پلیدیمتیلسیلوکزان قرار گرفته است. در قسمت آزمایشهای تجربی نیروی وارد به سلول تومور سرطان مغز U87 و سلول گلبول سفید اندازهگیری شده و جهت صحت سنجی آن با توجه معلوم بودن خواص الکتریکی گلبول سفید، نیروی دیالکتروفورز وارد بر آن به صورت عددی شبیه سازی شده و با مقدار اندازهگیری شده مقایسه گردید. نتایج آزمایشها نشان داد استفاده از مدل سنتی برای اندازهگیری نیرو ممکن است تا بیش از 3 برابر اندازه واقعی خطا ایجاد کنند، اما در روش ارائه شده منشا این خطا حذف میشود.
Dielectrophoresis is a phenomenon with wide application in the cell sorting system, in which, the dielectrophoresis force acts on a dielectric particle located in the non-uniform electric filed is used. In this study, governing equations on this phenomenon is presented and a new method for measuring dielectrophoresis force is developed. This method is based on measuring drag force on particle and solving the equilibrium equations. For this purpose drag force is measured in two directions, parallel and perpendicular to electrodes. To evaluate the method, an actuator has been developed which has paralleled electrodes with 50 μm widths and 50 μm intervals and a PDMS channel with height of 80 μm is mounted on them. In experimental result, the exerted dielectrophoretic force on U-87 tumor cell and white blood cell were measured. Since electrical properties of white blood cells are known, the accuracy of presented method was evaluated by using numerical simulation of their dielectrophoretic force and comparing with experimental results. Experimental results prove that the error of force measurement in traditional models, may be even more than 3 time of the actual dielectrophoresis force, while in presented method the source of this error is eliminated
دیالکتروفورز,جداسازی ذرات,اندازه گیری تجربی نیرو,سلول
Dielectrophoresis,Cell sorting,Experimental measurement of force,cell
150
158
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-11126-1&slc_lang=fa&sid=15
Hesam
Sadeghian
حسام
صادقیان
100319475328460048451
100319475328460048451
No
دانشگاه تربیت مدرس
Yousef
Hojjat
یوسف
حجت
100319475328460048452
100319475328460048452
Yes
دانشیار دانشگاه تربیت مدرس گروه ساخت و تولید،
Masoud
Soleimani
مسعود
سلیمانی
100319475328460048453
100319475328460048453
No
دانشگاه تربیت مدرس