شبیه سازی سه بعدی انتخاب میکروکانال سرپنتاین مناسب برای تمرکز کارآمد ذرات در کاربردهای میکروفلوئیدیکی

تمرکز ذرات و سلولها نقش مهمی در بسیاری از صنایع و پروتکلهای بیولوژیکی و زیست پزشکی، از جمله در فلوسایتومتری1 دارد. بعنوان مثال تمرکز ذرات در میکروکانالهای سرپنتاین2 پتانسیل بزرگی برای کاربردهای آزمایشگاه بر روی تراشه3 نشان میدهد. بر این اساس در این مقاله از شبیه سازی عددی در کد متن باز اپنفوم 4 به منظور دستیابی به مناسبترین هندسه میکروکانال سرپنتاین جهت تمرکز بهتر ذرات استفاده شده است. در ابتدا اعتبارسنجی کد عددی با نتایج عددی موجود انجام شد که توافق خوبی را نشان داد. سپس اثر نرخهای جریان مختلف 0/5، 1، 1/5 و 2 میلی لیتر بر دقیقه، بر تمرکز ذرات پلیاستایرن 13 میکرونی در شکلهای مختلف میکروکانال سرپنتاین مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که تمرکز کارآمد در هندسه مربعی و در نرخ جریان 1/5 میلی لیتر بر دقیقه رخ میدهد. این دستگاه میکروفلوئیدیک اینرسی ساده میتواند عملکرد پیوسته، بدون جریان غلاف5 و با توان عملیاتی بالا6 را ارائه دهد که میتواند به صورت بالقوه برای فلوسایتومتری با سرعت بالا یا استخراج سلولهای خونی در سیستم آزمایشگاه روی تراشه مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

اپن فوم ، تمرکز ذرات ، میکروفلوئیدیک ، میکروکانال سرپنتاین.