مطالعه عددی جداسازی آمینواسیدهای آرژنین و لیزین در یک میکروکانال بر مبنای روش دی الکتروفورسیس با استفاده از الکترودهای عرضی مورب

این تحقیق، به مطالعه عددی و بهینه سازی جداسازی دو آمینواسید ضروری آرژنین و لیزین در یک میکروکانال مبتنی بر پدیده دی الکتروفورسیس با استفاده از آرایش الکترود های مورب می پردازد. شبیه سازی دو بعدی با نرم افزار COMSOL و با درنظرگرفتن فیزیک های الکترواستاتیک، جریان لایه ای و ردیابی ذرات انجام شده است. الکترودهای مورب در کف کانال قرار گرفته و با اعمال میدان الکتریکی غیریکنواخت، باعث انحراف ذرات در داخل میکروکانال و در نتیجه جداسازی آنها می شوند. پارامترهای کلیدی شامل ولتاژ اعمالی، فرکانس میدان الکتریکی، عدد رینولدز جریان و هندسه الکترودها می باشند. نتایج نشان می دهد که فرکانس میدان، نقش تعیین کننده ای در القای نیروی دی الکتروفورسیس دارد که از طریق فاکتور کلوزیوس- موسوتی قابل تبیین است. در فرکانس بهینه ۳۱۵۰ مگاهرتز، اختلاف قابل ملاحظه ای در علامت این فاکتور برای دو آمینواسید مشاهده گردید. در این فرکانس و تحت ولتاژ ۱۳ ولت، ذرات آرژنین و لیزین با دقت ۹۷٪ ازیکدیگر جدا شدند. در نهایت، این مطالعه کارایی بالا و پتانسیل کاربردی روش دی الکتروفورسیس با الکترودهای مورب را برای جداسازی با دقت بالا و غیر تهاجمی ذرات زیستی با اندازه ها و خواص الکتریکی مشابه را نشان داد.

کلیدواژه ها:

دی الکتروفورسیس ، آمینواسید ، میکروسیالات ، جداسازی ، مدل سازی عددی ، ردیابی ذرات