بررسی عددی و تجربی تاثیر شکل سطح مقطع جریان بر عملکرد یک میکروکانال مارپیچ برای استفاده در جداسازی ذرات

میکروکانال های مارپیچ در زمینه ی جداسازی سلول های سرطانی از خون کاربرد دارند، در این پژوهش ماده پایه برای ساخت میکروکانال، پلی متیل متااکریلیت (PMMA)می باشد. در این پروژه سطح مقطعی به نام پله (یعنی مقطعی که از ترکیب دو سطح مقطع مستطیلی با ارتفاع های متفاوت ساخته شده) بررسی شد که توانست ذرات ۱۰ و ۱۵ میکرومتر را در یک محدوده تجمعی کوچک متمرکز ساخته و از بقیه ماده جدا کند. سطح مقطع کانال از عوامل مهمی است که بر جداسازی ذرات تاثیر دارد. در این پژوهش سه تراشه با سطح مقطعی به شکل پله با ارتفاع یکسان ۲۰۰ و ۱۰۰ و عرض های متفاوت ۵۰۰ و ۴۰۰ ۶۰۰ طراحی شده و همه مدل ها با دستگاه میکروماشینکاری در روی لایه ای از جنس PMMA با ضخامت ۳ تراشیده می شود و بعد از آن با عملیات حرارتی کم فشار دو لایه به هم چسبیده می شوند. برای ارزیابی عملکرد این تراشه ها، سه محلول جداگانه از سه نوع میکرو ذره فلوئورسنت با قطر های ۵ و ۱۰ و ۱۵ به تراشه ها تزریق گردید و عملکرد آن ها زیر میکروسکوپ مشاهده شد نتیجه این بود که کانال پله ای با عرض ۴۰۰ توانست دو ذره ۱۰ و ۱۵ را در حجم عبوری ۵/۰ تا ۲ در یک محدوده تجمعی جمع آوری کند. همچنین برای این که بررسی کنیم که آیا مقطع پله ای با عرض ۴۰۰ و ارتفاع ۲۰۰ نسبت به مقطع های مستطیلی مشابه به ابعاد ۲۰۰* ۴۰۰، ۲۰۰*۳۰۰ عملکرد بهتری دارد، حرکت ذرات در کامسول، شبیه سازی گردید و نتیجه این شد که کانال پله ای با عرض ۴۰۰ میکرومتر از دو کانال مستطیلی، عملکرد بهتری دارد.

کلیدواژه ها:

بررسی عددی و تجربی ، میکروکانال مارپیچ ، جداسازی ذرات