شبیه سازی سه بعدی جداسازی مغناطیسی سلول های سرطانی گردشی به کمک محلول ترکیبی فروسیال و سیال گرانروکشسان

امروزه بیماری سرطان پس از بیماری های قلبی-عروقی مهم ترین عامل مرگ و میر در جهان است و تلاش های زیادی برای مبارزه با این بیماری در حال انجام است. شناسایی و جداسازی سلول های سرطانی گردشی در خون به منظور تشخیص شدت بیماری و همچنین بررسی اثرات داروهای شیمیایی امری ضروری است. جداسازی مغناطیسی به دلیل سادگی، بازده بالا و غیر تهاجمی بودن همواره مورد توجه محققین بوده است. از طرفی سیستم های ریزسیالاتی پتانسیل بالایی برای پیاده سازی روش های بیولوژیکی متعارف در مقیاس میکرو برای شناسایی، جداسازی و حتی کشت سلول های سرطانی دارند که خود باعث کاهش تجهیزات، نمونه و هزینه می شود. پیش نیاز جداسازی مغناطیسی موثر در سیستم های ریزسیالاتی، متمرکز کردن ذرات در میکروکانال می باشد که این کار با استفاده از خواص ویژه ذاتی سیال گرانروکشسان و بدون استفاده از هیچ گونه منبع خارجی، هندسه پیچیده میکروکانال و یا سیال غلافی امکان پذیر است. پس از تمرکز سلول ها، با کمک فروسیال بستر لازم برای جداسازی مغناطیسی فراهم می شود و با اعمال میدان مغناطیسی جداسازی انجام می شود. در این پژوهش با استفاده از روش المان محدود، تمرکز ذرات به کمک سیال گرانروکشسان نشانداده می شود و سپس با حل تحلیلی سه بعدی، بهینه سازی پارامترهای تعیین کننده در جداسازی انجام می شود. سه پارامتر اصلی در جداسازی مغناطیسی دبی نمونه، غلظت حجمی نانوذرات مغناطیسی وفاصله آهن ربا از میکروکانال می باشند که با تنظیم آن ها می توان جداسازی موثر سلول ها را محقق ساخت.

کلیدواژه ها:

سلول های سرطانی گردشی ، ریزسیالات ، جداسازی مغناطیسی ، فروسیال ، سیال گرانروکشسان