تعداد نشریات | 44 |
تعداد شمارهها | 1,323 |
تعداد مقالات | 16,270 |
تعداد مشاهده مقاله | 52,954,471 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 15,625,042 |
مدلسازی و شبیهسازی یک جداکننده مبتنی بر دیالکتروفورز ولتاژ پایین با متمرکزکنندههای الکترودی برای جداسازی سلولهای خون | ||
مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز | ||
دوره 54، شماره 4 - شماره پیاپی 109، بهمن 1403، صفحه 29-38 | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/jmeut.2025.63028.3451 | ||
نویسندگان | ||
نوشین داداش زاده* 1؛ الناز پوررضا2 | ||
1گروه آموزشی برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ارس، شهر جلفا، ایران | ||
2دکتری، دانشکده مهندسی برق الکترونیک، دانشگاه بناب، بناب، ایران | ||
چکیده | ||
در این پژوهش، شبیه سازی یک میکروسیستم نوین برای جداسازی کارآمد پلاکتها از گلبولهای قرمز خون (RBC) ارائه شده است. این دستگاه میکروسیالی با بهرهگیری از نیروی دیالکتروفورز (DEP) و اعمال ولتاژ پایین بر روی متمرکزکنندههای الکترودی و جداکننده، قادر به جداسازی دقیق این دو نوع سلول است. استفاده از ولتاژ پایین، حفظ حیات سلولها را تضمین کرده و کاربردهای بالینی این دستگاه را گسترش میدهد. شبیهسازیهای عددی انجام شده، توزیع پتانسیل الکتریکی، میدان الکتریکی، سرعت جریان، فشار و نیروی DEP را در میکروکانال نشان میدهند. همچنین، تأثیر تغییرات ولتاژ ورودی بر عملکرد جداسازی به طور دقیق بررسی شده است. نتایج حاصل نشان میدهند که این دستگاه میکروسیالی با طراحی بهینه، پتانسیل بالایی برای کاربرد در ریز تراشههای زیستی جداسازی سلولی دارد. | ||
کلیدواژهها | ||
میکروسیالی؛ دیالکتروفورز؛ میدان الکتریکی؛ گلبول قرمز؛ پلاکت؛ ولتاژ پایین؛ میکروجداکننده | ||
مراجع | ||
[1] Ertugrul I, Ulkir O, Dielectrophoretic separation of platelet cells in a microfluidic channel and optimization with fuzzy logic, RSC advances, 10(56), 2020, 33731-33738. [2] Yeh Y-T, Nisic M, Yu X, Xia Y, Zheng S-Y, Point-of-care microdevices for blood plasma analysis in viral infectious diseases, Annals of biomedical engineering, 42, 2014, 2333-2343. [3] Harwood R, Cell separation by gradient centrifugation, International review of cytology, 38, 1974, 369-403. [4] Pakhira W, Kumar R, F.C. Panwala, K.M. Ibrahimi, Microfluidic Design for Continuous Separation of Blood Particles and Plasma Using Dielectrophoretic Force Principle, Computer Assisted Methods in Engineering and Science, 2023. [5] Mir M, Homs A, Samitier J, Integrated electrochemical DNA biosensors for lab‐on‐a‐chip devices, Electrophoresis, 30(19), 2009, 3386-3397. [6] Ayash A.A, Al-Moameri H.H, Salman A.A, Lubguban A.A, Malaluan R.M, Analysis and Simulation of Blood Cells Separation in a Polymeric Serpentine Microchannel under Dielectrophoresis Effect, Sustainability, 15(4), 2023, 3444. [7] Chai H, Zhu J, Feng Y, Liang F, Wu Q, Ju Z, Huang L, Wang W, Capillarity Enabled Large‐Array Liquid Metal Electrodes for Compact and High‐Throughput Dielectrophoretic Microfluidics, Advanced Materials, 2024, 2310212. [8] Faraghat S.A, Fatoyinbo H.O, Hoettges K.F, Hughes M.P, Low‐cost, high‐throughput and rapid‐prototyped 3D‐integrated dielectrophoretic channels for continuous cell enrichment and separation, Electrophoresis, 44, 11-12, 2023 947-955. [9] Valijam S, Nilsson D.P, Malyshev D, Öberg R, Salehi A, Andersson M, Fabricating a dielectrophoretic microfluidic device using 3D-printed moulds and silver conductive paint, Scientific Reports, 13(1), 2023, 9560. [10] Zhou J, Tao Y, Xue R, Ren Y, A Self‐Powered Dielectrophoretic Microparticle Manipulation Platform Based on a Triboelectric Nanogenerator, Advanced Materials, 35(1), 2023, 2207093. [11] Vu‐Dinh H, Quang L.D, Lin Y.R, Jen C.P, A dielectrophoresis‐based platform of cancerous cell capture using aptamer‐functionalized gold nanoparticles in a microfluidic channel, Electrophoresis, 44(11-12), 2023, 1002-1015. [12] Russo G.I, Musso N, Romano A, Caruso G, Petralia S, Lanzanò L, Broggi G, Camarda M, The role of dielectrophoresis for cancer diagnosis and prognosis, Cancers, 14(1), 2021, 198. [13] Ramirez‐Murillo C.J, de los Santos‐Ramirez J.M, Perez‐Gonzalez V.H, Toward low‐voltage dielectrophoresis‐based microfluidic systems: A review, Electrophoresis, 42(5), 2021, 565-587. [14] Pethig R, Markx G.H, Applications of dielectrophoresis in biotechnology, Trends in biotechnology, 15(10), 1997, 426-432. [15] Zhong X, Sun Y, Kang C, Wan G, The theory of dielectrophoresis and its applications on medical and materials research, European Journal of BioMedical Research, 2(4), 2017, 7-11. [16] Lapizco‐Encinas B.H, Rito‐Palomares M, Dielectrophoresis for the manipulation of nanobioparticles, Electrophoresis, 28(24), 2007, 4521-4538. [17] Adekanmbi E.O, Srivastava S.K, Dielectrophoretic applications for disease diagnostics using lab-on-a-chip platforms, Lab on a Chip, 16(12), 2016, 2148-2167. [18] Muller T, Pfennig A, Klein P, Gradl G, Jager M, Schnelle T, The potential of dielectrophoresis for single-cell experiments, IEEE engineering in medicine and biology magazine, 22(6), 2003, 51-61. [19] Hoettges K.F, Hübner Y, Broche L.M, Ogin S.L, Kass, Hughes M.P, Dielectrophoresis-activated multiwell plate for label-free high-throughput drug assessment, Analytical chemistry, 80(6), 2008, 2063-2068. [20] Zhang C, Khoshmanesh K, Mitchell A, Kalantar-zadeh K, Dielectrophoresis for manipulation of micro/nano particles in microfluidic systems, Analytical and bioanalytical chemistry, 396 (2010) 401-420. [21] Liao S.-H, Chang C.-Y, Chang H.-C, A capillary dielectrophoretic chip for real-time blood cell separation from a drop of whole blood, Biomicrofluidics, 7(2), 2013. [22] Nasir N.S.A, Deivasigamani R, Wee M.M.R, Hamzah A.A, Zaid M.H.M, Rahim M.K.A, Kayani A.A, Abdulhameed A, Buyong M.R, Protein albumin manipulation and electrical quantification of molecular dielectrophoresis responses for biomedical applications, Micromachines, 13(8) (2022) 1308. [23] Qian C, Huang H, Chen L, Li X, Ge Z, Chen T, Yang Z, Sun L, Dielectrophoresis for bioparticle manipulation, International journal of molecular sciences, 15(10), 2014, 18281-18309. [24] Poorreza E, Vafaie R.H, Mehdipoor M, Pourmand A, Ghavifekr H.B, Microseparator based-on 4-phase travelling wave dielectrophoresis for lab-on-a-chip applications, (2013). [25] Alazzam A, Mathew B, Alhammadi F, Novel microfluidic device for the continuous separation of cancer cells using dielectrophoresis, Journal of separation science, 40(5), 2017, 1193-1200. [26] Moon H.-S, Kwon K, Kim S.-I, Han H, Sohn J, Lee S, Jung H.-I, Continuous separation of breast cancer cells from blood samples using multi-orifice flow fractionation (MOFF) and dielectrophoresis (DEP), Lab on a Chip, 11(6), 2011, 1118-1125. [27] Jubery T.Z, Srivastava S.K, Dutta P, Dielectrophoretic separation of bioparticles in microdevices: A review, Electrophoresis, 35(5), 2014, 691-713. [28] Tivig I, Vallet L, Moisescu M.G, Fernandes R, Andre F.M, Mir L.M, Savopol T, Early differentiation of mesenchymal stem cells is reflected in their dielectrophoretic behavior, Scientific Reports, 14(1), 2024, 4330. [29] Li R, Zhou X, Interfacial particle motion by dielectrophoretic force, Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 682, 2024, 132876. [30] Rozaini A.Z.A, Abdulhameed A, Deivasigamani R, Nadzreen N, Zin N.M, Kayani A.A, Buyong M.R, Dielectrophoresis microbial characterization and isolation of Staphylococcus aureus based on optimum crossover frequency, Electrophoresis, 44(15-16), 2023, 1220-1233. [31] Nan X, Zhang J, Wang X, Kang T, Mei S, Xu Z, Design of a Low-Frequency Dielectrophoresis-Based Arc Microfluidic Chip for Multigroup Cell Sorting, Micromachines, 14(8), 2023, 1561. [32] Lv B, Cai J, Simulation and analysis of geometric parameters based on Taguchi method in YY microfluidic device for circulating tumor cell separation by alternating current dielectrophoresis, Journal of Chromatography A, 1693, 2023, 463894. [33] Piacentini N, Mernier G, Tornay R, Renaud P, Separation of platelets from other blood cells in continuous-flow by dielectrophoresis field-flow-fractionation, Biomicrofluidics, 5(3), 2011. [34] Park S, Zhang Y, Wang T-H, Yang S, Continuous dielectrophoretic bacterial separation and concentration from physiological media of high conductivity, Lab on a Chip, 11(17), 2011, 2893-2900. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 30 |