مطالعه عددی روی جداسازی کامل سلول های خونی با استفاده از روش یکپارچه دی الکتروفورسیس-فوتوفورسیس در یک میکروکانال جدید

Abstract

در مطالعه حاضر، یک شبیه سازی عددی جهت بررسی جداسازی سلولهای خونی با استفاده از روش یکپارچه دی الکتروفورسیس-فوتوفورسیس در یک دستگاه میکروسیالی جدید ارائه شده است. در این شبیه سازی، رفتار مهاجرتی سلولهای خونی انسان تحت تابش اشعه لیزر با طول موج 532nm و در حضور جریان سیال مورد بررسی قرار گرفته است. بررسی ها نشان میدهد میزان مهاجرت فوتوفورتیک سلولهای قرمز در برابر تابش اشعه لیزر از پلاکت ها و دیگر سلولهای خونی بیشتر است به گونه ای که نیروی فوتوفورتیک وارده بر سلولهای قرمز خونی چیزی در حدود 9 برابر سلولهای سفید در شعاع پرتو لیزر 50μm محاسبه شد. در این جداسازی با بهره گیری از نیروهای فوتوفورتیک، ابتدا سلولهای قرمز از پلاکت ها و سلولهای سفید جداسازی شده است و در ادامه با استفاده از برهم نهی نیروهای هیدرودینامیکی وارده از طرف سیال بر ذرات و نیروهای دی الکتروفورتیک، جداسازی پلاکت ها از سلولهای سفید در شاخه های مختلف میکروکانال انجام گرفته است. در این مطالعه، نیروهای دی الکتروفورتیک با بهره گیری از آرایه های الکترودی ایجاد شده اند، که در یک طرف میکروکانال دستگاه میکروسیالی واقع شده اند. تلفیق روش های دی الکتروفورسیس و فوتوفورسیس موجب شده است که میزان ولتاژ بیشینه به بیشینه مورد نیاز الکترودها تا حد قابل توجه 3V کاهش یابد. طرح پیش رو، علاوه بر داشتن راندمان بالای جداسازی دارای تلفات ناچیز سلولی میباشد به گونه ای که میتوان از آن به عنوان روشی موثر در بسیاری از فرایندهای تشخیصی و کاربردهای پزشکی استفاده نمود.